ADAMS2020虛擬樣機技術從入門到精通( 簡體 字) | |
| 作者：陳峰華 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> 綜合 |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 54970詢問書籍請說出此書號！ 缺書 NT售價： 545 元 |
| 出版日：8/1/2021 | |
| 頁數：422 | |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 字 ) |
| ISBN：9787302584360 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第1章ADAMS2020簡介 1
1.1ADAMS2020新功能 1 1.2ADAMS多體系統動力學的建模、 分析和計算方法 2 1.2.1廣義坐標的選擇 2 1.2.2多體系統動力學研究狀況 2 1.2.3多體系統建模理論 5 1.2.4多體系統動力學數值求解 6 1.2.5計算多剛體系統動力學自動建模 9 1.2.6多體系統動力學中的剛性問題 9 1.3ADAMS建模基礎 12 1.3.1參考標記 13 1.3.2坐標系的選擇 13 1.4ADAMS運動學分析 14 1.4.1ADAMS運動學方程 14 1.4.2ADAMS運動學方程的求解算法 15 1.5ADAMS動力學分析 15 1.5.1ADAMS動力學方程 15 1.5.2初始條件分析 19 1.5.3ADAMS動力學方程的求解 20 1.6ADAMS靜力學及線性化分析 21 1.6.1靜力學分析 21 1.6.2線性化分析 22 1.7ADAMS求解器算法介紹 22 1.7.1ADAMS數值算法簡介 22 1.7.2動力學求解算法介紹 23 1.7.3坐標縮減的微分方程 求解過程算法 24 1.7.4動力學求解算法特性比較 24 1.7.5求解器的特點比較 25 1.7.6剛性問題求解算法選擇 25 1.8本章小結 26 第2章ADAMS應用基礎 27 2.1設置工作環境 27 2.2ADAMS的界面 32 2.3ADAMS的零件庫 33 2.4ADAMS的約束庫 36 2.5ADAMS的設計流程 40 2.6創建物體 40 2.7創建約束副 52 2.8施加力 60 2.9仿真和動畫 63 2.10輸出測量曲線 64 2.11本章小結 65 第3章施加載荷 66 3.1外部載荷的定義 66 3.2柔性連接 68 3.3在運動副上添加摩擦力 70 3.4實例 72 3.4.1實例一：齒輪接觸分析 72 3.4.2實例二：小車越障柔性連接 74 3.4.3實例三：射擊 77 3.5本章小結 82 第4章計算求解與結果后處理 83 4.1計算求解 83 4.1.1計算類型 83 4.1.2驗證模型 84 4.1.3仿真控制 84 4.1.4傳感器 87 4.2實例一：仿真類型與傳感器 88 4.2.1設計要求 88 4.2.2建模 88 4.2.3模型運動初步仿真 92 4.2.4存儲數據文件 92 4.2.5生成地塊及添加約束 93 4.2.6測量 94 4.2.7生成傳感器 94 4.2.8模型仿真 95 4.3ADAMS后處理簡介 95 4.3.1ADAMS/PostProcessor的用途 96 4.3.2ADAMS/PostProcessor的啟動 與退出 96 4.3.3ADAMS/PostProcessor 窗口介紹 97 4.4ADAMS/PostProcessor使用技巧 97 4.4.1創建任務和添加數據 98 4.4.2工具欄的使用 99 4.4.3窗口模式的設置 101 4.4.4ADAMS/PostProcessor 的頁面管理 101 4.5ADAMS/PostProcessor 輸出仿真結果的動畫 102 4.5.1動畫類型 102 4.5.2加載動畫 103 4.5.3動畫演示 103 4.5.4時域動畫的控制 103 4.5.5頻域動畫的控制 104 4.5.6記錄動畫 105 4.6ADAMS/PostProcessor 繪制仿真結果的曲線圖 106 4.6.1由仿真結果繪制曲線圖的類型 106 4.6.2曲線圖的建立 106 4.6.3曲線圖上的數學計算 108 4.7曲線圖的處理 109 4.7.1曲線數據濾波 109 4.7.2快速傅里葉變換 110 4.7.3生成伯德圖 111 4.8實例二：跳板振動分析 111 4.8.1動力學模型的建立和仿真分析 111 4.8.2采用ADAMS/PostProcessor 建立和設置曲線圖 112 4.8.3采用ADAMS/PostProcessor 對曲線圖進行操作 114 4.9實例三：加緊機構仿真后處理 115 4.9.1細化模型 115 4.9.2深化設計 121 4.10本章小結 124 第5章剛性體建模及仿真分析 125 5.1建立模型 125 5.2定義材料屬性 126 5.3重命名部件 127 5.4施加約束 127 5.4.1創建固定副 127 5.4.2創建旋轉副 128 5.4.3創建平移副 129 5.4.4柔性約束力 130 5.4.5施加接觸 131 5.5施加驅動 132 5.5.1在車輪與車體之間 施加轉動驅動 132 5.5.2在平移副上施加移動驅動 133 5.6求解器設置 134 5.7仿真 135 5.8后處理分析 136 5.9實例一：吊車起吊過程分析 137 5.9.1創建模型 138 5.9.2定義材料屬性 138 5.9.3重命名部件 139 5.9.4施加約束 140 5.9.5施加驅動 142 5.9.6設置求解器 144 5.9.7仿真 145 5.9.8后處理分析 145 5.10實例二：轉盤機構剛體建模及 仿真分析 146 5.10.1創建模型 146 5.10.2查看約束 147 5.10.3施加驅動 147 5.10.4設置求解器 148 5.10.5仿真 148 5.10.6后處理分析 149 5.11實例三：偏轉摩天輪多剛體動力學 仿真分析 149 5.11.1導入模型 149 5.11.2定義材料屬性 151 5.11.3重命名部件 152 5.11.4渲染模型和布爾運算 152 5.11.5施加約束 153 5.11.6施加驅動 155 5.11.7設置求解器 155 5.11.8仿真 155 5.11.9后處理分析 156 5.12本章小結 158 第6章剛-柔混合建模 159 6.1離散柔性連接件 159 6.2利用有限元程序建立柔性體 160 6.2.1模態的概念 161 6.2.2柔性體與剛性體之間的連接 161 6.2.3柔性體替換剛性體 161 6.3實例一：模態中性文件的生成及編輯 162 6.3.1在ADAMS中導入MNF文件 162 6.3.2編輯柔性體 163 6.4實例二：鐵錘敲擊墻壁剛柔碰撞 動力學分析 166 6.4.1建立模型 166 6.4.2定義材料屬性 167 6.4.3渲染模型 168 6.4.4施加約束 169 6.4.5施加載荷 170 6.4.6檢查模型 170 6.4.7仿真計算 170 6.4.8柔性體的替換與編輯 171 6.4.9仿真計算 172 6.4.10后處理 172 6.5實例三：鐘擺機構剛體離散及 動力學分析 173 6.5.1創建模型 174 6.5.2施加約束和驅動 175 6.5.3仿真 176 6.5.4創建柔性離散連桿 177 6.5.5創建剛-柔體間的約束和驅動 177 6.5.6仿真 179 6.5.7后處理 179 6.6本章小結 182 第7章多柔體動力學仿真 183 7.1多柔體系統及工程背景 183 7.2多柔體系統動力學的突出問題 184 7.3實例一：連桿機構柔體動力學 仿真分析 185 7.3.1創建模型 185 7.3.2柔性化連桿機構 187 7.3.3施加約束和驅動 189 7.3.4仿真 189 7.3.5后處理 190 7.4實例二：風力發電機建模及 風載仿真分析 192 7.4.1導入并編輯模型 192 7.4.2驅動 194 7.4.3仿真 194 7.4.4后處理 194 7.5本章小結 197 第8章機電一體聯合仿真 198 8.1機電一體化系統仿真分析簡介 198 8.2ADAMS/View控制工具欄 199 8.2.1ADAMS中建立控制器的方法 199 8.2.2使用ADAMS/View中的 控制工具欄 199 8.2.3控制模塊類型 200 8.2.4產生控制模塊 201 8.2.5檢驗控制模塊的連接關系 201 8.3實例一：雷達機構的機電聯合仿真 201 8.3.1ADAMS/Controls求解 基本步驟 201 8.3.2啟動ADAMS/Controls模塊 202 8.3.3構造ADAMS機械系統 樣機模型 202 8.3.4確定ADAMS的輸入和輸出 205 8.3.5控制系統建模 209 8.3.6機電系統聯合仿真分析 213 8.4實例二：滾動球體機電聯合仿真分析 215 8.4.1打開以及瀏覽模型 215 8.4.2創建控制系統 215 8.4.3創建傳感器信號 217 8.4.4創建激勵信號 218 8.4.5編輯控制系統 219 8.4.6用信號管理器連接信號 219 8.4.7輸出面板 221 8.4.8創建MATLAB控制系統 221 8.5本章小結 223 第9章ADAMS與其他軟件接口 224 9.1三維建模軟件與ADAMS 224 9.1.1Pro/E與ADAMS 之間的數據傳遞 224 9.1.2Solidworks與ADAMS 之間的數據傳遞 225 9.2UG與ADAMS之間的數據交換 226 9.2.1UG與ADAMS共同 支持的數據格式 226 9.2.2實例：UG與ADAMS 雙向數據交換 226 9.3本章小結 232 第10章ADAMS參數化建模及 優化設計 233 10.1ADAMS參數化建模簡介 233 10.2實例一：參數化建模應用 234 10.2.1雙擺臂獨立前懸架拓撲結構 234 10.2.2系統環境設置 234 10.2.3雙擺臂獨立前懸架 參數化建模 235 10.3實例二：前懸架機構優化設計分析 240 10.3.1參數化分析的準備 240 10.3.2設計研究 243 10.3.3試驗設計 248 10.3.4結果分析 255 10.4本章小結 256 第11章ADAMS振動分析 257 11.1振動分析模塊簡介 257 11.2實例一：剛性體衛星振動分析 257 11.2.1建立模型 258 11.2.2仿真模型 258 11.2.3建立輸入通道 259 11.2.4建立運動學輸入通道和 激振器 262 11.2.5建立輸出通道 263 11.2.6測試模型 264 11.2.7驗證模型 265 11.2.8精化模型 268 11.2.9優化模型 271 11.3實例二：柔性體衛星振動分析 273 11.3.1建立模型 273 11.3.2仿真模型 274 11.3.3建立輸入通道 275 11.3.4建立運動學輸入通道和 激振器 277 11.3.5建立輸出通道 278 11.3.6測試模型 279 11.3.7驗證模型 280 11.3.8精化模型 283 11.3.9優化模型 286 11.4實例三：火車轉向架振動分析 288 11.4.1建立模型 288 11.4.2仿真模型 288 11.4.3定義設計變量 289 11.4.4建立輸入通道 290 11.4.5建立輸出通道 290 11.4.6測試模型 291 11.4.7后處理 292 11.5本章小結 294 第12章耐久性分析 295 12.1耐久性簡介 295 12.2實例一：氣缸-曲軸系統 耐久性分析 295 12.2.1導入并熟悉模型 296 12.2.2約束 296 12.2.3驅動 296 12.2.4加載耐久性模塊 297 12.2.5仿真 297 12.2.6后處理 298 12.3實例二：斜面拉伸耐久性分析 303 12.3.1導入并熟悉模型 303 12.3.2傾斜 304 12.3.3建立約束 305 12.3.4創建載荷 305 12.3.5加載耐久性模塊 306 12.3.6仿真 306 12.3.7后處理 307 12.4實例三：懸臂梁耐久性分析 309 12.4.1創建模型 309 12.4.2查看模型信息 310 12.4.3施加約束 311 12.4.4施加載荷 312 12.4.5加載耐久性模塊 313 12.4.6仿真 313 12.4.7重新單向力定義函數 314 12.4.8重新仿真 314 12.4.9后處理 314 12.5本章小結 321 第13章ADAMS二次開發 322 13.1定制用戶界面 322 13.1.1定制菜單 323 13.1.2定制對話框 329 13.2宏命令的使用 333 13.2.1創建宏命令 333 13.2.2在宏命令中使用參數 335 13.3循環命令和條件命令 338 13.3.1循環命令 338 13.3.2條件命令 340 13.4本章小結 342 第14章ADAMS模型語言及 仿真控制語言 343 14.1ADAMS的主要文件介紹 343 14.2ADAMS/Solver模型語言 344 14.2.1ADAMS/Solver模型 語言分類及其語法介紹 344 14.2.2模型文件的開頭與結尾 346 14.2.3慣性單元 346 14.2.4幾何單元 347 14.2.5約束單元 350 14.2.6力元 352 14.2.7系統模型單元 354 14.2.8輪胎單元 355 14.2.9數據單元 357 14.2.10分析參數單元 359 14.2.11輸出單元 360 14.3ADAMS/Solver命令及仿真控制文件 362 14.3.1ADAMS/Solver命令結構 及分類 362 14.3.2創建ADAMS/Solver 仿真控制文件 368 14.4本章小結 369 第15章ADAMS用戶子程序 370 15.1ADAMS用戶子程序簡介 370 15.1.1用戶子程序的種類 370 15.1.2子程序的使用 372 15.2常用ADAMS用戶子程序簡介 374 15.2.1使用GFOSUB用戶 子程序實例 374 15.2.2常用用戶定義子程序及實例 376 15.3功能子程序 383 15.3.1功能子程序概述 383 15.3.2功能子程序SYSARY和 SYSFNC 384 15.4本章小結 387 第16章車輛仿真與設計 388 16.1創建懸吊系統 388 16.1.1創建懸吊和轉向系統 389 16.1.2定義車輛參數 390 16.1.3后處理 391 16.1.4推力分析 392 16.1.5仿真結果繪圖 393 16.1.6懸吊系統與轉向系統的修改 395 16.1.7修改后的系統模型分析 395 16.1.8分析結果 396 16.2彈性體對懸吊和整車裝配的影響 397 16.2.1創建懸吊裝配 397 16.2.2創建彈性體 398 16.3包含彈性體的整車裝配 399 16.4本章小結 402 第17章ADAMS/View及 ADAMS/Solver函數 403 17.1函數類型及建立 403 17.1.1建立表達式模式下的函數 403 17.1.2建立運行模式下的函數 403 17.2ADAMS/View設計函數 404 17.2.1數學函數 404 17.2.2位置/方向函數 405 17.2.3建模函數 406 17.2.4矩陣/數組函數 406 17.2.5字符串函數 408 17.2.6數據庫函數 409 17.2.7GUI函數組 409 17.2.8系統函數組 410 17.3ADAMS/View運行函數及 ADAMS/Solver函數 410 17.3.1位移函數 410 17.3.2速度函數 411 17.3.3加速度函數 411 17.3.4接觸函數 412 17.3.5樣條差值函數 412 17.3.6約束力函數 412 17.3.7合力函數 412 17.3.8數學函數 413 17.3.9數據單元 413 17.4函數應用實例 413 17.4.1定義不同形式的驅動約束 413 17.4.2定義和調用系統狀態變量 415 17.4.3測量或請求的定義和調用 416 17.5本章小結 416 附錄ADAMS的使用技巧 417 參考文獻 423 本書注重基礎、突出實例講解，分為基礎與實例兩部分，共17章。其中，基礎部分包括軟件及動力學理論簡介、動力學模型建立基礎、ADAMS運動學分析、ADAMS靜力學分析及線性化分析、求解器算法以及ADAMS應用基礎、載荷施加、后處理分析等內容；實例部分包括多剛體分析、剛-柔耦合分析、多柔體分析、耐久性分析、振動分析、參數化分析和車輛分析等內容。本書下載文件中配有書中實例的幾何模型以及實例的分析模型，方便讀者查閱。
本書結合作者多年科研實踐和本科生與研究生的相關教學經驗編撰而成，可作為理工科院校相關專業的高年級本科生、研究生及教師學習ADAMS軟件的教材或參考書，也可作為從事汽車交通、鐵道、石油化工、航空航天、機械制造、國防工業、造船等科學研究的工程技術人員使用ADAMS軟件的參考書。 本書介紹的軟件ADAMS是專門用于機械產品虛擬樣機開發的工具，通過虛擬試驗和測試，在產品開發階段就可以幫助設計者發現設計缺陷，并提出改進的方法。
ADAMS研究復雜系統的運動學關系和動力學關系，以計算多體系統動力學為理論基礎，結合高速計算機來對產品進行仿真計算，得到各種試驗數據，幫助設計者發現問題并解決問題。本書主要介紹ADAMS的使用方法，由于涉及較多的理論知識，尤其是力學方面的知識，因此請讀者參考多體系統動力學和結構動力學方面的書籍。 本書內容介紹 本書以ADAMS 2020版本為基礎，涉及的內容包括剛性體建模、柔性體建模、參數化設計、優化計算、振動分析、控制系統等，詳細介紹了ADAMS/View、ADAMS/PostProcsser、ADAMS/Autoflex、ADAMS/Vibration、ADAMS/Controls、ADAMS/Car等模塊的使用方法，所介紹的不僅是入門內容，更多的是高級應用的內容。 全書共分為17章，各章安排如下： 第1章 簡要介紹ADAMS 2020的新功能、ADAMS軟件的基本算法，包括ADAMS建模中的一些基本概念、運動學分析算法、動力學分析算法、靜力學分析及線性化分析算法以及ADAMS軟件積分器等內容。 第2章 首先介紹ADAMS 2020的工作界面、零件庫、約束庫和設計流程，然后講解ADAMS中工作界面的設置以及物體、約束副和施加載荷的創建，最后分析講解后處理中的動畫顯示和輸出測量曲線等。 第3章 介紹載荷的施加方式以及各種載荷的作用，并通過實例具體講解各種載荷的施加方式。 第4章 講解后處理的使用方法，通過后處理計算標記點（Marker）的位移、速度和加速度，計算運動副關聯的兩個構件之間的相對位移、速度和加速度等。 第5章 通過一個卡車模型和3個具體實例幫助讀者熟悉剛體建模、定義材料屬性、施加驅動和約束及仿真分析、后處理等操作步驟，以達到掌握運用ADAMS進行剛體建模的目的。 第6章 介紹剛-柔耦合建模的知識，通過3個具體的實例講解剛-柔耦合仿真模型的建立及求解和后處理等內容。 第7章 首先介紹多柔體仿真的工程背景，然后講解多柔體系統動力學中的幾個突出問題，最后通過兩個實例具體講解多柔體系統動力學仿真的使用方法。 第8章 首先介紹機電聯合仿真的基礎知識，然后對控制工具欄進行詳細講解，最后通過實例講解機電一體化聯合仿真的實踐與應用。通過本章的學習，讀者可以掌握利用控制器進行仿真控制設置以及實現機電一體聯合仿真的方法。 第9章 首先介紹三維建模軟件與ADAMS之間的交換接口，然后講解Pro/E和SOLID模型導入ADAMS的步驟，最后給出UG與ADAMS之間雙向模型交換的一個典型實例，講解兩者之間模型轉換的方法。 第10章 首先對參數化建模做簡單介紹，然后通過雙擺臂獨立前懸架機構實例對參數化建模做詳盡的闡述和分析，最后利用前懸架機構優化設計分析實例對機構優化設計進行深入分析。通過本章的學習，讀者可以掌握參數化建模和分析的步驟，以及通過參數化建模來分析不同變量對系統的影響。 第11章 首先介紹振動分析模塊，然后通過實例講解剛性體模型建立振動模型、振動參數的輸入和輸出以及模型的測試、驗證、精化及優化等，最后通過實例講解柔性體模型建立振動模型的過程。通過本章的學習，讀者可以掌握振動模型的輸入和輸出，振動仿真模型測試、驗證、精化及優化，以及結果后處理方法等相關知識。 第12章 以3個耐久性例子為基礎介紹耐久性模塊的使用，通過實例的學習和分析，使讀者對耐久性模塊能夠有深入的了解和認識，學會通過耐久性模塊查看模型的應力和應變信息，并生成報告文件。 第13章 首先介紹ADAMS二次開發用戶界面的定制，然后講解宏命令的使用方法，最后講解循環命令和條件命令的使用。 第14章 首先介紹ADAMS的主要文件，然后講解求解器（Solver）模型語言分類并對每個模型語言與語法附帶一個例子，最后介紹求解器（Solver）命令及仿真控制文件。通過本章的學習，讀者可以深刻理解ADAMS中幾何、約束、力元等的實質，脫離ADAMS/View環境，直接利用ADAMS/Solver進行一些高級應用。 第15章 首先介紹用戶子程序種類和使用的基礎知識，然后通過例子講解GFOSUB用戶子程序及常用的子程序，最后對功能子程序進行概述，重點講解SYSARY和SYSFNC功能子程序。通過本章的學習，讀者將具備基本的開發用戶子程序的能力。 第16章 通過簡要講解ADAMS中專業車輛模塊ADAMS/Car，再通過創建懸吊系統、整車裝配等來展示如何應用這個專業模塊進行設計和仿真設計，使讀者掌握用車輛模塊創建整車模型以及進行仿真設計的方法。 第17章 首先介紹ADAMS函數的基礎知識，然后通過例子講解驅動約束、定義和調用系統狀態變量、測量及請求的定義和調用等。通過本章的學習，讀者將對函數有進一步的認識和了解，增進對函數的掌握和理解。 本書最后的附錄給出ADAMS中常用的使用技巧，幫助讀者在學習過程中更快地掌握軟件的使用技巧，提高工作效率。 配書資源——素材文件與教學視頻 為方便讀者使用本書，本書還提供了實例素材文件，讀者可以直接在軟件環境下調用，方便上機演練。另外，編者還為本書錄制了軟件基礎操作及部分實例的教學視頻，讀者可以掃描下述二維碼下載： 如果下載有問題，請電子郵件聯系，郵件主題為“ADAMS2020虛擬樣機技術從入門到精通”。 技術支持 為了方便解決本書疑難問題，讀者朋友在學習過程中遇到與本書有關的技術問題，可以發郵件到郵箱，編者會盡快給予解答。讀者也可以訪問微信公眾號“算法仿真在線”在相關欄目下留言獲取幫助。 雖然在本書的編寫過程中編者力求敘述準確、完善，但是由于水平有限，書中欠妥之處在所難免，希望讀者和同仁能夠及時指出，共同促進本書質量的提高。 編 者 2020年9月 | |
