《虛擬樣機(jī)技術(shù)》PPT課件.ppt

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1、1、概念：機(jī)械工程中的虛擬樣機(jī)技術(shù)又稱為機(jī)械系統(tǒng)動態(tài)仿真技術(shù)，是國際上20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項計算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。工程師在計算機(jī)上建立樣機(jī)模型，對模型進(jìn)行各種動態(tài)性能分析，然后改進(jìn)樣機(jī)設(shè)計方案，用數(shù)字化形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實物樣機(jī)實驗。2、研究范圍主要是機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，其核心是利用計算機(jī)輔助分析技術(shù)進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，以確定系統(tǒng)及其各構(gòu)件在任意時刻的位置、速度和加速度，同時，通過求解代數(shù)方程組確定引起系統(tǒng)及其各構(gòu)件運(yùn)動所需的作用力和反作用力第一章緒論1、1虛

2、擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械系統(tǒng)中有三種不同性質(zhì)的分析1、機(jī)械系統(tǒng)的靜力學(xué)分析：剛性系統(tǒng)2、機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)分析：主要涉及系統(tǒng)及其構(gòu)件的運(yùn)動分析當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度=0時,進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析3、機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)分析：主要涉及由外力作用引起的系統(tǒng)運(yùn)動分析當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度>0時,進(jìn)行動力學(xué)分析3、虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用廣泛應(yīng)用于汽車制造、工程機(jī)械、航天航空、造船、航海、機(jī)械電子和通用機(jī)械各領(lǐng)域。1、2虛擬樣機(jī)技術(shù)軟件比較有影響的有美國MSC公司的ADAMS、比利時LMS公司的DADS以及德國航天局的SIMPACK。ADAMS占

3、據(jù)市場50%以上份額。其他軟件還有：WorkingModel、Flow3D、IDEAS、Phoenics、ANSYS和Pamcrash。ADAMS（AutomaticDynamicAnalysisMechanicalSystem）軟件是美國MDI公司（現(xiàn)已并入MSC公司）開發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件，是目前世界上最具權(quán)威的，使用最廣的機(jī)械動力學(xué)分析軟件。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。包括ADAMS/ViewADAMS/S

4、olver及其他擴(kuò)展模塊。第二章ADAMS軟件2、1ADAMS軟件模塊介紹ADAMS由基本模塊、擴(kuò)展模塊、接口模塊、專業(yè)領(lǐng)域模塊組成基本模塊：ADAMS軟件包包括三個最基本的解題模塊：ADAMS/View（基本環(huán)境）ADAMS/Solver（求解器）ADAMS/PostProcessor（后處理）ADAMS/View（界面模塊）：樣機(jī)建摸、樣機(jī)模型數(shù)據(jù)的輸入和編輯、與求解器和后處理等程序的自動連接、虛擬樣機(jī)分析參數(shù)的設(shè)置、各種數(shù)據(jù)的輸入和輸出、同其他應(yīng)用程序的接口。ADAMS/Solver（求解

5、器）：求解機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動和動力學(xué)問題的程序ADAMS/PostProcessor（后處理）：回放仿真結(jié)果、繪制各種分析曲線擴(kuò)展模塊-ADAMS/linear模塊（線形化分析模塊）：進(jìn)行系統(tǒng)仿真時將系統(tǒng)非線形的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行線形化處理專業(yè)模塊ADAMS/Aaircraft:是專門用來構(gòu)造飛機(jī)起落架模型和飛機(jī)模型的軟件環(huán)境ADAMS/Car（轎車模塊）：是MDI公司與Audi、BMW、Volvo等公司合作開發(fā)的整車設(shè)計模塊，能夠快速建造高精度的整車虛擬樣機(jī)。ADAMS/Chassis(底盤模塊)

6、:可以建立標(biāo)準(zhǔn)的汽車子系統(tǒng)和部件或者管理大量的懸架或整車實驗數(shù)據(jù)ADAMS/Driverline:用戶可快速的建立、測試具有完整傳動系統(tǒng)或或傳動部件的功能化虛擬樣機(jī)ADAMS/Engine：可以快速創(chuàng)建配氣機(jī)構(gòu)、曲柄連桿、正時帶以及其他驅(qū)動附件的虛擬模型ADAMS/Rail：專門用于研究鐵路機(jī)車、車輛、列車和線路相互作用的模塊接口模塊：ADAMS/Controls：用戶可以將基于幾何外形的完整的系統(tǒng)模型，便捷的放到所使用的控制系統(tǒng)設(shè)計軟件所定義的框圖中。ADAMS/Flex（柔性分析模塊）：提供

7、了ADAMS軟件與其他有限元軟件之間的雙向數(shù)據(jù)接口。2、3虛擬樣機(jī)仿真分析基本步驟機(jī)械系統(tǒng)的建模幾何建模施加運(yùn)動副和運(yùn)動約束施加載荷仿真分析設(shè)置測量和仿真輸出進(jìn)行仿真分析仿真結(jié)果分析回放仿真結(jié)果繪制仿真結(jié)果曲線驗證仿真分析結(jié)果輸入實驗數(shù)據(jù)添加實驗數(shù)據(jù)曲線與實驗結(jié)果一致？精制機(jī)械系統(tǒng)模型增加摩擦力定義柔性物體和連接定義控制重復(fù)仿真分析設(shè)置可變參數(shù)定義設(shè)計變量機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化分析進(jìn)行主要設(shè)計影響因素研究進(jìn)行試驗研究進(jìn)行優(yōu)化研究YN第三章ADAMS操作初步3、1ADAMS的啟動及窗口基本操作3、2幾何建模

8、3、3約束模型機(jī)構(gòu)3、4施加載荷3、1ADAMS的啟動及窗口基本操作Start—Program—MSC.Software—MSC.ADAMS2005—Aview—ADAMS-View啟動程序后，出現(xiàn)對話框有4種不同的啟動方式：（1）creatanewmodel產(chǎn)生一個新的模型文件（2）openanexistingdatabase打開已經(jīng)存在的模型文件（3）importafile調(diào)入一個命令文件（4）exit退出ADAMS/View建模環(huán)境。ADAMS/View窗口簡介3、2幾何建模幾何建模的預(yù)備