利用Adams对单摆进行建模、仿真的动力学分析

关于Adams

automatic dynamic analysis of mechanical system ， 对机械系统进行动力学分析的软件。

动力学分析：对某个系统，给它加上力或运动后，经过计算，可以得到任何一个构件或某个点的位移、速度以及加速度，运动副的受力情况。

Adams，输入的是机械系统，输出的是位移、速度、加速度和力。

Adams/view：建模；Adams/PostProcessor：后处理

model name：使用英文字符

gravity（重力）：是否需要考虑重力以及重力方向（可调整），运动学分析不需要考虑重力；动力学分析需要考虑；静力学分析根据问题需要决定。方向一般沿着Y负方向，大小为-9806.65kg*mm/s。

units（单位）：一般设置为MMKS（mm/kg/N/s/deg）。

working directory(工作路径)：使用英文字符。

setting（设置）：对units、gravity、working grid网格设置（可用于捕捉）、classic（经典界面）。

tools：table editor 用作marker创建。

model tree（选择数据库对象与修改）

动力学仿真步骤：

1.建模：直接建立数学模型（elements/system elements，创建微分代数方程）；间接创建数学模型（创建/导入几何模型、施加约束、施加驱动（力），软件自动转化为微分代数方程）

静力学问题：一般加力；运动学问题：一般加驱动（如角速度）；动力学问题：施加力或驱动均可

2.仿真与后处理：查看动画、构件/点的位移、速度、加速度以及力

bodies:
solid（实体建模）、construction(构造体，创建点/直线/曲线，如用直线创建无重细绳)、

connection:
joints(铰链、移动副、转动副、球铰…)、primitives(线内、面内、轴垂直/平行、定向等约束)；couplers（齿轮副/耦合副：链传动、带传动、绳传动）；special（点线/线线高副、凸轮机构）

motion：
joints motion(移动副驱动（位移、速度、加速度）/转动副驱动（角位移、角速度、角加速度）)；general motion（点驱动：单向/空间驱动）

forces:
applied forces(力与力偶；单元素力（偶）/三元素力（偶）)、flexible connection（柔性连接：拉力弹簧、扭转弹簧、轴套、弹性梁等）、special forces(接触力、模态力、轮胎力、重力)

simulation：.
setup（设置仿真脚本）；simulate（仿真：交互仿真功能/程序脚本仿真）

results：
review（动画）；postprocessor（后处理）

关于postprocessor

file/open（import）（导入数据）；export（导出数据）

输出内容（动画、仿真报告、曲线数据）

视口导入动画/曲线并控制：视口任意位置右键/【load animation】；视口任意位置右键/【load plot】

source（object/result sets）-model-filter（body）-object-character（位移、速度、加速度、力）-component（方向）-surf（浏览勾选）【surf悬空+add】

实例单摆运动学分析

球质量为1kg，单摆长度1m。

注意这里的长度单位为mm

创建单摆（用直线代替摆）


创建球

修改球的质量

施加转动副


仿真设置

动画仿真

球质心速度（part3-cm_velocity.mag）变化曲线

球动能变化(part3-kinetic_energy_mag)曲线

球势能变化（part3—potential_energy_delta_mag）曲线，动能与势能曲线叠加

数据表格形式


导出数据


完毕