- 汽车变速器壳体细部特征构建有哪些关键要点？
- 变速器壳体设计需要关注什么问题？其设计原则是什么？
- 我提一个关于进行模拟实验的问题
- 跳跃现象详细资料大全
- 工程机械论文题目
- matlab中已经得到了频响函数，怎样进行模态辨识
哈工大（威海）每年各大汽车厂商都去招聘，重大不太了解。
哈工大车辆工程学科成立于1988年，是哈尔滨工业大学与中国第一汽车集团公司联合办学，用“3+1”模式培养汽车工业领域所需高级人才的学科。1994年被批准为硕士点，2000年批准车辆工程领域工程硕士学位授予权和车辆工程专业中职硕士学位授予权，1998年本学科点所在的机械工程学科获得一级学科博士学位授予权，是哈工大（威海）第一个单独列招收硕士研究生的学科。
经过16年的努力建设，本学科点目前设有车辆工程、热能与动力工程、交通运输和交通工程四个本科专业，形成一支以年轻博士为骨干、综合素质优良的学术队伍，确定了较稳定的研究方向，创造了优良的教学科研环境，为学校发展做出了较大的贡献。学科点已培养本科生约1000人，硕士生54人，指导的学生两次在全国大学生汽车知识大赛中获得第二名的好成绩。
近年来车辆工程学科围绕着汽车系统动力学与电子控制方向，主要从事轮胎力学、操纵稳定性等基础理论的研究，同时开展神经网络理论、模糊理论、最优控制等在汽车研究中的应用。另外还开展了汽车排放控制、汽车爆震控制、汽车防抱制动系统（ABS）控制、悬架控制系统、智能仪表等的研究工作。随着汽车技术的发展和提高，结合汽车系统动力学开展汽车电子控制的研究具有非常好的发展前景。近年来在某些方面取得一些突破性成果，达到国内先进水平。
汽车的安全性问题是一个世界范围内的问题，本学科开展了事故再现技术、事故分析、吸能结构设计、吸能材料、生物力学分析、安全性评价等研究工作，填补了国内相关研究内容的空白。围绕着交通规划与管理研究方向，主要开展了城市交通规划理论与方法、城市交通管理理论与方法、交通环境影响、智能交通等方面的基础理论及应用研究工作，为解决相应城市或区域的交通及环境问题起到了积极作用，产生了较大的社会经济效益。本着为地方经济服务的原则，车辆工程学科先后承担威海市有关单位“特拉卡3.0型越野车开发”、“威海市城区主干道及交叉路口通行能力调查分析”、“威海市交通管理规划”、“威海市电动汽车试点示范城市规划研究”等科研项目，为威海市地方经济发展做出了较大贡献，扩大了学校在威海市的影响。
本学科点有一支以年轻博士和硕士为骨干的学术队伍；研究方向覆盖面广，相互交叉渗透，有利于跟踪学科前沿；基础理论研究水平高，理论与实践相结合，具有承担汽车工业建设项目的能力和经验。我们将在原有的基础上使学科方向拓宽领域、发展前沿，加强与企业的合作，继续为汽车工业建设服务，建立山东省汽车研究设计院，配合山东省汽车工业发展规划，开展急需的汽车关键技术的研究。我们有能力、有信心做得更好。
早在建国以前，重庆大学机械系就设有自动车组（汽车专门化）。1952年，由重庆大学、贵州大学、西康技专等校的有关汽车方面的科系合并为重庆大学汽车专业。1954年我国进行院校调整，自动车组调整到其它院校。16年，重庆大学又重新成立汽车教研室，18年开始招收汽车专业本科生。
1989年重庆大学成立汽车工程系。其时，汽车专业下设汽车底盘设计和汽车车身设计两个专业方向。后又开设汽车应用专业，招收专科学生。1993年，经国家教委批准，汽车工程系增设热力发动机本科专业。1995年，重庆大学成立汽车工程学院。1998年，重庆大学进行院系调整，将汽车工程学院与其它几个系所合并成立机械工程学院，下设汽车工程系。同年，国家教育部进行专业调整，取消了汽车专业和热力发动机专业。随后，国家教育部批准重庆大学开设车辆工程本科专业。
汽车工业是重庆的支柱产业。近年来，重庆的汽车产量已跃居全国第三位。处于这样一个有利的环境，经过二十多年的建设，汽车工程系已具备良好的教学条件和雄厚的师资力量。该系早在1993年就获准设立车辆工程硕士学位点；19年又设立了动力机械及工程硕士学位点；1998年设立了车辆工程博士学位点。近年来，这1个博士点和2个硕士点每年招收博士、硕士研究生20人左右。
该系具有强大的科研能力，取得了一大批科研成果。近十年来完成的主要科研项目包括：汽车无级变速传动系统的研究开发、混合动力汽车传动系统的研究开发、网络化的汽车CAE/CAD支持系统、汽车半主动悬架系统研究与开发、汽车低噪声设计技术、汽车振动及噪声控制技术、长安汽车耐撞性分析和设计、长安汽车结构动态分析和设计、汽车发动机缸体、曲轴等构件的变形及疲劳强度分析和动态设计、汽车前轮高速摆振的控制、汽车行驶振动噪声综合测试分析系统的开发、声强测量分析系统的开发、实验模态分析系统的开发、摩托车噪声控制、摩托车车架动态分析和设计、以及和汽车零部件专用试验机的研究开发等。其中部分成果获得省部级奖，有的技术还获准专利申请。这些科研成果，有力地支持了经济建设，加强了学校与企业的联系。该系与企业联合建立了车身研究所、汽车灯具研究所、汽车悬架研究所和汽车制动器研究所，使科研成果能更好地为生产服务，也从企业得到有效的经济支撑。这些科研工作的开展和与企业的联合，还促进了教学的改革与发展，为学生提供了更多的实际工程训练的机会。
汽车变速器壳体细部特征构建有哪些关键要点？
ADAMS是各大主机厂常用的虚拟样机分析软件，应用于开发车辆载荷、操稳性以及平顺性。随着智能化的日益普及，传统的界面操作已越来越多地被自动化工具所取代。
基于ADAMS的开放接口以及外部编程语言，同时结合团队特有需求，可以开发大量的定制化功能以提升分析效率、固化企业标准流程。
扩展资料:
Adams的应用:
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型。
其求解器用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
参考资料来源:百度百科-ADAMS
变速器壳体设计需要关注什么问题？其设计原则是什么？
一、壳体连接面设计和螺栓孔布置
(1)壳体一般用螺栓连接固定。在设计连接结构时，应尽可能增加连接的刚度，以保证连接面在传递过程中紧密结合。正常情况下，增加连接螺栓数量比增加螺栓直径更能提高连接刚度；螺栓间距应根据箱体结构布局、受力方向、螺栓规格等确定。两个螺栓之间的连接线称为压力线，压力线应尽可能落在结合面的中心线上。
(2)适当增加连接面的壁厚也可以增加连接刚度。
(3)为了保证密封性，结合面应保证一定的宽度。应保证结合面的粗糙度、平整度和平行度。
(4)必须考虑扳手、套筒等螺栓紧固工具的安装空间。
二、加强筋设计
加强筋的作用主要是增加壳体的强度和刚度。此外，加强筋的合理布置也有利于箱体的散热。加强筋的厚度要适中。如果加强筋太薄，强度和刚度就会不足。如果加强筋太厚，质量会增加，容易造成铸造缺陷。加强筋的厚度一般不小于壁厚。轴承孔受力较大，需要保证足够的刚度，以保证传动系统的匹配精度。因此，通常在轴承孔周围设置更多的肋。加强肋通常布置在螺栓孔的凸台周围和连接安装表面周围。除了经验和参考基准模型，CAE还可以帮助加强筋设计。
三、油路设计
由于新能源传动齿轮转速较高，建议用主动强制润滑，通过壳油管和油管将润滑油输送到需要润滑的部位。外壳油道应尽可能设计成直的或流线型的，以避免润滑油流动方向的突然变化，从而降低流体阻力。壳型上可以铸造润滑油道或油槽，但有时会造成铸造缺陷；油路也可以加工，但加工成本增加。在设计中有一个选择最佳解决方案的折中方案。
四、安装点设计
安装点的位置选择和连接螺栓的布置应考虑整个动力总成的模态分析和系列车型的推广。螺栓凸台应该用三角网加固，以降低应力集中的风险。
我提一个关于进行模拟实验的问题
一、变速器壳体的设计注意问题主要集中在以下几个方面
(1)变速器壳体用于安装、支撑和容纳变速器部件、操作机构和其他附件。变速箱壳体在运行过程中承受复杂的负载。轴套的强度和刚度对保证轴齿的正常运转非常重要。
(2)壳体结构复杂，尺寸大。它是变速器中最大的部件，对轻量化设计有很高的要求。
(3)变速器产生的大部分噪音、振动和热量被壳体吸收和传递。应考虑外壳在减少振动和噪音方面的作用。
(4)新能源传递速度快，很多情况下飞溅润滑不能满足要求。通常选择强制润滑，需要在壳体内部设计润滑油通道。
(5)新能源驱动集成了电机、控制器等部件。在满足传统设计要求的前提下，实现壳体设计的紧凑化、小型化和高度集成化是设计师面临的巨大挑战。规范合理的设计思路和程序可以帮助设计人员在变速箱壳体的设计中做出正确的选择，保证变速箱壳体的设计水平。
二、设计原则
(1)齿轮箱壳体的设计应满足功能要求；
(2)满足强度和刚度要求是齿轮箱壳体设计的重要原则；
(3)轻量化设计，严格控制外壳的体积和质量；
(4)变速箱壳体的设计应考虑制造方法和工艺水平；
(5)齿轮箱壳体的设计应考虑装配的可行性。此外，它应该易于维护、维修和更换零件；
(6)齿轮箱壳体的设计应严格控制相关尺寸和公差精度，确保匹配零件之间的相对位置准确；
(7)对于需要内部油气回路的壳体，还应考虑壳体的密封。
三、设计步骤
(1)对变速器的外部和内部设计条件进行详细准确的了解，然后进行车架顶部的设计，基于车架顶部的壳体进行三维建模，包括模具建模、毛坯建模、成品构建。
(2)壳体建模完成后，进行结构强度刚度计算和振动模态分析计算，根据计算结果进行模型优化或多方案对比；
(3)继续细化模型充分考虑制造工艺和经济性，最终设计二维图纸提供生产加工。
跳跃现象详细资料大全
我大学毕业论文也搞过电脑模拟设计，不过我设计的是玻璃钢气瓶，当时我用了用做机械设计的ANSYS软件来完成。该软件是美国航空航天局的设计软件。可以用做你的设计。不过你得查相关实验参数。用软件给你分析时候能承受。你也可以用ADAMS软件
ADAMS,即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件.目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商用.根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料,ADAMS软件销售总额近八千万美元,占据了51%的份额.
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库,约束库,力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学,运动学和动力学分析,输出位移,速度,加速度和反作用力曲线.ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能,运动范围,碰撞检测,峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等.
ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学,运动学和动力学分析.另一方面,又是虚拟样机分析开发工具,其开放性的程序结构和多种接口,可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台.ADAMS软件有两种操作系统的版本:UNIX版和Windows NT/2000版.本书将以Windows 2000版的ADAMS l2.0为蓝本进行介绍.
ADAMS软件由基本模块,扩展模块,接口模块,专业领域模块及工具箱5类模块组成,如表3-1所示.用户不仅可以用通用模块对一般的机械系统进行仿真,而且可以用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析.
表3-1 ADAMS软件模块
基本模块
用户界面模块
ADAMS/View
求解器模块
ADAMS/Solver
后处理模块
ADAMS/PostProcessor
扩展模块
液压系统模块
ADAMS/Hydraulics
振动分析模块
ADAMS/Vibration
线性化分析模块
ADAMS/Linear
高速动画模块
ADAMS/Animation
试验设计与分析模块
ADAMS/Insight
耐久性分析模块
ADAMS/Durability
数字化装配回放模块
ADAMS/DMU Replay
接口模块
柔性分析模块
ADAMS/Flex
控制模块
ADAMS/Controls
图形接口模块
ADAMS/Exchange
CATIA专业接口模块
CAT/ADAMS
Pro/E接口模块
Mechanical/Pro
专业领域模块
轿车模块
ADAMS/Car
悬架设计软件包
Suspension Design
概念化悬架模块
CSM
驾驶员模块
ADAMS/Driver
动力传动系统模块
ADAMS/Driveline
轮胎模块
ADAMS/Tire
柔性环轮胎模块
FTire Module
柔性体生成器模块
ADAMS/FBG
经验动力学模型
EDM
发动机设计模块
ADAMS/Engine
配气机构模块
ADAMS/Engine Valvetrain
正时链模块
ADAMS/Engine Chain
附件驱动模块
Accessory Drive Module
铁路车辆模块
ADAMS/Rail
FORD汽车公司专用汽车模块
ADAMS/Pre(现改名为Chassis)
工具箱
软件开发工具包
ADAMS/SDK
虚拟试验工具箱
Virtual Test Lab
虚拟试验模态分析工具箱
Virtual Experiment Modal Analysis
钢板弹簧工具箱
Leafspring Toolkit
飞机起落架工具箱
ADAMS/Landing Gear
履带/轮胎式车辆工具箱
Tracked/Wheeled Vehicle
齿轮传动工具箱
ADAMS/Gear Tool
3.2 ADAMS软件基本模块
3.2.1 用户界面模块(ADAMS/View)
ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一,用以用户为中心的交互式图形环境,将图标操作,菜单操作,鼠标点击操作与交互式图形建模,仿真计算,动画显示,优化设计,X-Y曲线图处理,结果分析和数据打印等功能集成在一起.
ADAMS/View用简单的分层方式完成建模工作.用Parasolid内核进行实体建模,并提供了丰富的零件几何图形库,约束库和力/力矩库,并且支持布尔运算,支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函数.除此之外,还提供了丰富的位移函数,速度函数,加速度函数,接触函数,样条函数,力/力矩函数,合力/力矩函数,数据元函数,若干用户子程序函数以及常量和变量等.
自9.0版后,ADAMS/View用用户熟悉的Motif界面(UNIX系统)和Windows界面(NT系统),从而大大提高了快速建模能力.在ADAMS/View中,用户利用TABLE EDITOR,可像用EXCEL一样方便地编辑模型数据,同时还提供了PLOT BROWSER和FUNCTION BUILDER工具包.DS(设计研究),DOE(实验设计)及OPTIMIZE(优化)功能可使用户方便地进行优化工作.ADAMS/View有自己的高级编程语言,支持命令行输入命令和C++语言,有丰富的宏命令以及快捷方便的图标,菜单和对话框创建和修改工具包,而且具有在线帮助功能.ADAMS/View模块界面如图3-1所示.
图3-1 ADAMS/View模块
ADAMS/View新版用了改进的动画/曲线图窗口,能够在同一窗口内可以同步显示模型的动画和曲线图;具有丰富的二维碰撞副,用户可以对具有摩擦的二维点-曲线,圆-曲线,平面-曲线,以及曲线-曲线,实体-实体等碰撞副自动定义接触力;具有实用的Parasolid输入/输出功能,可以输入CAD中生成的Parasolid文件,也可以把单个构件,或整个模型,或在某一指定的仿真时刻的模型输出到一个Parasolid文件中;具有新型数据库图形显示功能,能够在同一图形窗口内显示模型的拓扑结构,选择某一构件或约束(运动副或力)后显示与此项相关的全部数据;具有快速绘图功能,绘图速度是原版本的20倍以上;用合理的数据库导向器,可以在一次作业中利用一个名称过滤器修改同一名称中多个对象的属性,便于修改某一个数据库对象的名称及其说明内容;具有精确的几何定位功能,可以在创建模型的过程中输入对象的坐标,精确地控制对象的位置;多种平台上用统一的用户界面,提供合理的软件文档;支持Windows NT平台的快速图形加速卡,确保ADAMS/View的用户可以利用高性能OpenGL图形卡提高软件的性能;命令行可以自动记录各种操作命令,进行自动检查.
3.2.2 求解器模块 (ADAMS/Solver)
ADAMS/Solver是ADAMS系列产品的核心模块之一,是ADAMS产品系列中处于心脏地位的仿真器.该软件自动形成机械系统模型的动力学方程,提供静力学,运动学和动力学的解算结果.ADAMS/Solver有各种建模和求解选项,以便精确有效地解决各种工程应用问题.
ADAMS/Solver可以对刚体和弹性体进行仿真研究.为了进行有限元分析和控制系统研究,用户除要求软件输出位移,速度,加速度和力外,还可要求模块输出用户自己定义的数据.用户可以通过运动副,运动激励,高副接触,用户定义的子程序等添加不同的约束.用户同时可求解运动副之间的作用力和反作用力,或施加单点外力.
ADAMS/Solver新版中对校正功能进行了改进,使得积分器能够根据模型的复杂程度自动调整参数,仿真计算速度提高了30%;用新的S12型积分器(Stabilized Index 2 intergrator),能够同时求解运动方程组的位移和速度,显著增强积分器的鲁棒性,提高复杂系统的解算速度;用适用于柔性单元(梁,衬套,力场,弹簧-阻尼器)的新算法,可提高S12型积分器的求解精度和鲁棒性;可以将样条数据存储成独立文件使之管理更加方便,并且spline语句适用于各种样条数据文件,样条数据文件子程序还支持用户定义的数据格式;具有丰富的约束摩擦特性功能,在Translational, Revolute, Hooks, Cylindrical, Spherical, Universal等约束中可定义各种摩擦特性.
3.2.3 后处理模块(ADAMS/PostProcessor)
MDI公司开发的后处理模块ADAMS/Postprocessor,用来处理仿真结果数据,显示仿真动画等.既可以在ADAMS/View环境中运行,也可脱离该环境独立运行.如图3-2所示.
ADAMS/PostProcessor的主要特点是:用快速高质量的动画显示,便于从可视化角度深入理解设计方案的有效性;使用树状搜索结构,层次清晰,并可快速检索对象;具有丰富的数据作图,数据处理及文件输出功能;具有灵活多变的窗口风格,支持多窗口画面分割显示及多页面存储;多视窗动画与曲线结果同步显示,并可录制成**文件;具有完备的曲线数据统计功能:如均值,均方根,极值,斜率等;具有丰富的数据处理功能,能够进行曲线的代数运算,反向,偏置,缩放,编辑和生成波特图等;为光滑消隐的柔体动画提供了更优的内存管理模式;强化了曲线编辑工具栏功能;能支持模态形状动画,模态形状动画可记录的标准图形文件格式有:*.gif,*.jpg,*.bmp,*.xpm,*.i 等;在日期,分析名称,页数等方面增加了图表动画功能;可进行几何属性的细节的动态演示.
图3-2 ADAMS后处理模块
ADAMS/PostProcessor的主要功能包括:为用户观察模型的运动提供了所需的环境,用户可以向前,向后播放动画,随时中断播放动画,而且可以选择最佳观察视角,从而使用户更容易地完成模型排错任务;为了验证ADAMS仿真分析结果数据的有效性,可以输入测试数据,并测试数据与仿真结果数据进行绘图比较,还可对数据结果进行数算,对输出进行统计分析;用户可以对多个模拟结果进行图解比较,选择合理的设计方案;可以帮助用户再现ADAMS中的仿真分析结果数据,以提高设计报告的质量;可以改变图表的形式,也可以添加标题和注释;可以载入实体动画,从而加强仿真分析结果数据的表达效果;还可以实现在播放三维动画的同时,显示曲线的数据位置,从而可以观察运动与参数变化的对应关系.
3.3 ADAMS软件扩展模块
3.3.1 液压系统模块(ADAMS/Hydraulics)
应用ADAMS/Hydraulics模块,用户能够精确地对由液压元件驱动的复杂机械系统进行动力学仿真分析.这类复杂机械系统包括:工程机械,汽车制动系统,汽车转向系统,飞机起落架等.运用ADAMS/Hydraulics模块可以提高机械工程师建立包括液压回路在内的机械系统动力学模型的能力,工程师利用ADAMS/Hydraulics和ADAMS/Controls模块相结合,就可以在同一仿真环境中建造,试验和观察包括机-电-液一体化的虚拟样机.ADAMS/Hydraulics是选装模块,使用的前提条件是要具备ADAMS/SoIver和ADAMS/View模块.
ADAMS/Hydraulics可以帮助用户将系统性能仿真与液压系统设计无缝集成为一体.用户可以首先在ADAMS/View中建立液压回路框图,然后通过液压油缸将其连接到机械系统模型中,最后选取最适当的,功能最强的积分器仿真分析整个系统的性能.用户同时使用ADAMS/Hydraulics和ADAMS/Controls,可以提供阀体的反馈控制输入.并且由于液压系统与机械系统之间的相互作用在计算机内被有机地集成为一体,因此可以方便地进行系统的装配和仿真试验.
用户应用ADAMS/Hydraulics模块,可以建造机械系统与液压回路之间相互作用的模型,并在计算机中设置系统的运行特性,进行各种静态,模态,瞬态和动态分析.例如:可以进行液压系统峰值压力和运行压力的分析,液压系统滞后特性的分析,液压系统控制的分析,功率消耗的分析,液压元件和管路尺寸的分析等.由于ADAMS/Hydraulics用了与ADAMS/View相同的参数化功能和函数库,因此用户在液压元件设计中同样可以运用设计研究(DS),试验设计(DOE)以及优化(OPTIMIZE)等技术.
3.3.2 振动分析模块(ADAMS/Vibration)
ADAMS/Vibration是进行频域分析的工具,可用来检测ADAMS模型的受迫振动(例如;检测汽车虚拟样机在颠簸不平的道路工况下行驶时的动态响应),所有输入输出都将在频域内以振动形式描述,该模块可作为ADAMS运动仿真模型从时域向频域转换的桥梁.
通过运用ADAMS/Vibration可以实现各系统的装配,并进行线性振动分析,然后
利用功能强大的后处理模块ADAMS/PostProcessor进一步作出因果分析与设计目标设置分析.
用ADAMS/Vibration模块,可以在模型的不同的测试点,进行受迫响应的频域分析.频域分析中可以包含液压,控制及用户系统等结果信息;能够快速准确将ADAMS线性化模型转入Vibration模块中;能够为振动分析开辟输入,输出通道,能定义频域输入函数,产生用户定义的力频谱;能求解所关注的频带范围的系统模型,评价频响函数的幅值大小及相位特征;能够动画演示受迫响应及各模态响应;能把系统模型中有关受迫振动响应的信息列表;为进一步分析能把ADAMS模型中的状态矩阵输出到MATLAB及MATRIX中;运用设计研究,DOE及振动分析结果和参数化的振动输入数指优化系统综合性能.
运用ADAMS/Vibration能使工作变得快速简单,运用虚拟检测振动设备方便地替代实际振动研究中复杂的检测过程,从而避免了实际检测只能在设计的后期进行且费用高昂等弊病,缩短设计时间,降低设计成本.ADAMS/Vibration输出的数据还可被用来研究预测汽车,火车,飞机等机动车辆的噪音对驾驶员及乘客的振动冲击,体现了以人为本的现代设计趋势.
3.3.3 线性化分析模块(ADAMS/Linear)
ADAMS/Linear是ADAMS的一个集成可选模块,可以在进行系统仿真时将系统非线性的运动学或动力学方程进行线性化处理,以便快速计算系统的固有频率(特征值),特征向量和状态空间矩阵,使用户能更快而较全面地了解系统的固有特性.
ADAMS/Linear主要功能特点包括:利用该模块可以给工程师带来许多帮助:可以在大位移的时域范围和小位移的频率范围间提供一座"桥梁",方便地考虑系统中零部件的弹性特性;利用它生成的状态空间矩阵可以对带有控制元件的机构进行实时控制仿真;利用求得的特征值和特征向量可以对系统进行稳定性研究.
3.3.4 高速动画模块(ADAMS/Animation)
ADAMS/Animation是ADAMS的一个集成可选模块,使用户能借助于增强,半透明,彩色编辑及背景等方法精细加工所形成的动画,增强动力学仿真分析结果动画显示的真实感.用户既可以选择不同的光源,并交互地移动,对准和改变光源强度,还可以将多台摄像机置于不同的位置,角度同时观察仿真过程,从而得到更完善的运动图像.该模块还提供干涉检测工具,可以动态显示仿真过程中运动部件之间的接触干涉,帮助用户观察整个机械系统的干涉情况;同时还可以动态测试所选的两个运动部件在仿真过程中距离的变化.
该模块主要功能是:用基于Motif/Windows的界面,标准下拉式菜单和弹出式对话窗,易学易用;与ADAMS/View模块无缝集成,在ADAMS/View中只需点一下鼠标就可转换到ADAMS/Animation;其使用的前提条件是必须要有ADAMS/View模块和ADAMS/Solver模块.
3.3.5 试验设计与分析模块(ADAMS/Insight)
ADAMS/Insight是基于网页技术的新模块.利用该模块,工程师可以方便地将仿真试验结果置于Intranet或Extranet网页上,这样,企业不同部门的人员(设计工程师,试验工程师,/购/管理/销售部门人员)都可以共享分析成果,加速决策进程,最大限度地减少决策的风险.
应用ADAMS/Insight,工程师可以规划和完成一系列仿真试验,从而精确地预测所设计的复杂机械系统在各种工作条件下的性能,并提供了对试验结果进行各种专业化统计分析的工具.ADAMS/Insight是选装模块,既可以在ADAMS/View,ADAMS/Car, ADAMS/Pre环境中运行,也可脱离ADAMS环境单独运行.工程师在拥有这些工具后,就可以对任何一种仿真进行试验方案设计,精确地预测设计的性能,得到高品质的设计方案.
ADAMS/Insight用的试验设计方法包括全参数法,部分参数法,对角线法,Box-Behnkn法,Placket-Bruman法和D-Optimal法等.当用其他软件设计机械系统时,工程师可以直接输入或通过文件输入系统矩阵对设计方案进行试验设计;可以通过扫描识别影响系统性能的灵敏参数或参数组合;可以用响应面法(Response Surface Methods)通过对试验数据进行数学回归分析,以更好地理解产品的性能和系统内部各个零部件之间的相互作用;试验结果用工程单位制,可以方便地输入其他试验结果进行工程分析;通过网页技术可以将仿真试验结果通过网页进行交流,便于企业各个部门评价和调整机械系统的性能.
另外,ADAMS/Insight能帮助工程师更好地了解产品的性能,能有效地区分关键参数和非关键参数;能根据客户的不同要求提出各种设计方案,可以清晰地观察对产品性能的影响;在产品制造之前,可综合考虑各种制造因素的影响(例如:公差,装配误差,加工精度等),大大地提高产品的实用性;能加深对产品技术要求的理解,强化在企业各个部门之间的合作.应用ADAMS/Insight,工程师可以将许多不同的设计要求有机地集成为一体,提出最佳的设计方案,并保证试验分析结果具有足够的工程精度.
3.3.6 耐久性分析模块(ADAMS/Durability)
耐久性试验是产品开发的一个关键步骤.耐久性试验能够解答"机构何时报废或零部件何时失效"这个问题,它对产品零部件性能,整机性能都具有重要影响.MDI公司已经与MTS公司及nCode公司合作,共同开发ADAMS/Durability,使之成为耐久性试验的完全解决方案.
ADAMS/Durability按工业标准的耐久性文件格式对时间历程数据接口进行了一次全新的扩展.目前,该模块支持两种时间历程文件格式:nSoft和MTS的RPC3.ADAMS/Durability可以把上述文件格式的数据直接输入到ADAMS仿真模块中去,或把ADAMS的仿真分析结果输出到这种文件格式中来.
ADAMS/Durability集成了VTL(Virtual Test Lab)技术.VTL工具箱是由MTS与MDI公司设计及创建的标准机械检测系统,通过MTS的RPC图形用户界面可实施检测,并保留检测配置及操作问题,VTL的检测结果将返回工业标准的RPC格式文件中,以便由标准分析应用程序使用,一旦得到实际检测结果,便可以执行预测分析及验证.
nCode公司的nSoft耐久性分析软件可以进行应力寿命,局部应变寿命,裂隙扩展状况,多轴向疲劳及热疲劳特征,振动响应,各种焊接机构强度等分析.ADAMS/Durability把以上技术集成在一起,从而使虚拟样机检测系统耐久性成为现实.
ADAMS/Durability的主要功能是,可以从nSoft的DAC及RPC3文件中提取时间记载数据,并将其内插入ADAMS仿真模块中进行分析;可以把REQUEST数据存储在DAC及MTS RPC3文件中,把ADAMS仿真结果及测量数据输出到DAC及MTS RPC3文件;可以查看DAC及MTS RPC3文件的头信息与数据;可以提取DAC及MTS RPC3文件中的数据并绘图,以此与ADAMS仿真结果相对照.
3.3.7 数字化装配回放模块(ADAMS/DMU Replay)
ADAMS/DMU(Digital Mockup)Replay模块是MDI公司与Dassault Systems合作,针对CATIA的用户推出的全新模块,是运行在CATIA V5中的应用程序,可通过CATIA V5的界面访问.该模块是ADAMS与CATIA之间数据通讯的桥梁.利用它可以把其他ADAMS产品(如CAT/ADAMS)中得到的分析结果导入到CATIA中进行动画显示.
ADAMS/DMU模块的主要功能是:能够把ADAMS的分析结果导入到CATIA V5中;能够调整ADAMS部件名称与CATIA几何体相一致以便于显示;能够用装配的CATIA几何体动画显示仿真结果;在运动情况下,能产生一般几何体部件的包络线,执行动态干涉检查.
3.4 ADAMS软件接口模块
3.4.1 柔性分析模块(ADAMS/Flex)
ADAMS/Flex是ADAMS软件包中的一个集成可选模块,提供了与ANSYS,MSC/NASTRAN,ABAQUS,I-DEAS等软件的接口,可以方便地考虑零部件的弹性特性,建立多体动力学模型,以提高系统仿真的精度.ADAMS/Flex模块支持有限元软件中的MNF(模态中性文件)格式.结合ADAMS/Linear模块,可以对零部件的模态进行适当的筛选,去除对仿真结果影响极小的模态,并可以人为控制各阶模态的阻尼,进而大大提高仿真的速度.同时,利用ADAMS/Flex模块,还可以方便地向有限元软件输出系统仿真后的载荷谱和位移谱信息,利用有限元软件进行应力,应变以及疲劳寿命的评估分析和研究.
3.4.2 控制模块(ADAMS/Controls)
ADAMS/Controls是ADAMS软件包中的一个集成可选模块.在ADAMS/Controls中,设计师既可以通过简单的继电器,逻辑与非门,阻尼线圈等建立简单的控制机构,也可利用通用控制系统软件(如:Matlab,MATRIX,EASY5)建立的控制系统框图,建立包括控制系统,液压系统,气动系统和运动机械系统的仿真模型.
在仿真计算过程中,ADAMS取两种工作方式:其一,机械系统用ADAMS解算器,控制系统用控制软件解算器,二者之间通过状态方程进行联系;其二,利用控制软件书写描述控制系统的控制框图,然后将该控制框图提交给ADAMS,应用ADAMS解算器进行包括控制系统在内的复杂机械系统虚拟样机的同步仿真计算.
这样的机械-控制系统的联合仿真分析过程可以用于许多领域,例如汽车自动防抱死系统(ABS),主动悬架,飞机起落架助动器,卫星姿态控制等.联合仿真计算可以是线性的,也可以是非线性的.使用ADAMS/Controls的前提是需要ADAMS与控制系统软件同时安装在相同的工作平台上.
3.4.3 图形接口模块(ADAMS/Exchange)
ADAMS/Exchange是ADAMS/View的一个集成可选模块,其功能是利用IGES,STEP,STL,DWG/DXF等产品数据交换库的标准文件格式完成ADAMS与其他CAD/CAM/CAE软件之间数据的双向传输,从而使ADAMS与CAD/CAM/CAE软件更紧密地集成在一起.
ADAMS/Exchange可保证传输精度,节省用户时间,增强仿真能力.当用户将CAD/CAM/CAE软件中建立的模型向ADAMS传输时,ADAMS/Exchange自动将图形文件转换成一组包含外形,标志和曲线的图形要素,通过控制传输时的精度,可获得较为精确的几何形状,并获得质量,质心和转动惯量等重要信息.用户可在其上添加约束,力和运动等,这样就减少了在ADAMS中重建零件几何外形的要求,节省建模时间,增强了用户观察虚拟样机仿真模型的能力.
3.4.4 CATIA专业接口模块(CAT/ADAMS)
为了使ADAMS更方便地与CATIA进行数据交换,Dassault Systems公司与美国MDI公司在著名汽车公司BMW,Chrysler和Peugeot等的大力支持下开发了CAT/ADAMS.
应用CAT/ADAMS可将ADAMS虚拟样机技术有机地融入CATIA之中,即同时将CATIA的运动学模型,几何图形和其他实体信息方便地传递至ADAMS;可以对整个产品进行动力学分析,并将分析结果反馈给CATIA;可以进行碰撞检测和间隙影响研究.用这样的接口可以改进仿真精度,提高工程分析的速度和效率,从而快速评价多种设计方案.
3.4.5 Pro/E接口模块(Mechanical/Pro)
Mechanical/Pro是连接Pro/E与ADAMS之间的桥梁.二者用无缝连接的方式,使Pro/E用户不必退出其应用环境,就可以将装配的总成根据其运动关系定义为机构系统,进行系统的运动学仿真,并进行干涉检查,确定运动锁止的位置,计算运动副的作用力.
Mechanical/Pro是用Pro/Develop工具创建的,因此Pro/E用户可以在其熟悉的CAD环境中建立三维机械系统模型,并对其运动性能进行仿真分析.通过一个按键操作,可将数据传送到ADAMS中,进行全面的动力学分析.
3.5 ADAMS软件专用领域模块
3.5.1 轿车模块(ADAMS/Car)
ADAMS/Car是MDI公司与Audi,BMW,Renault和Volvo等公司合作开发的整车设计软件包,集成了他们在汽车设计,开发方面的专家经验,能够帮助工程师快速建造高精度的整车虚拟样机,其中包括车身,悬架,传动系统,发动机,转向机构,制动系统等,工程师可以通过高速动画直观地再现在各种试验工况下(例如:天气,道路状况,驾驶员经验)整车的动力学响应,并输出标志操纵稳定性,制动性,乘坐舒适性和安全性的特征参数,从而减少对物理样机的依赖,而仿真时间只是进行物理样机试验的几分之一.
ADAMS/Car用的用户化界面是根据汽车工程师的习惯而专门设计的.工程师不必经过任何专业培训,就可以应用该软件开展卓有成效的开发工作.ADAMS/Car中包括整车动力学模块(Vehicle Dynamics)和悬架设计模块(Suspension Design),其仿真工况包括:方问盘角阶跃,斜坡和脉冲输入,蛇行穿越试验,漂移试验,加速试验,制动试验和稳态转向试验等,同时还可以设定试验过程中的节气门开度,变速器档位等.
3.5.2 悬架设计软件包(Suspension Design)
Suspension Design中包括以特征参数(前束,定位参数,速度)表示的概念式悬架模型.通过这些特征参数,设计师可以快速确定在任意载荷和轮胎条件下的轮心位置和方向.在此基础上,快速建立包括橡胶衬套等在内的柔体悬架模型.
应用Suspension Design,设计师可以得到与物理样机试验完全相同的仿真试验结果.Suspension Design用全参数的面板建模方式,借助悬架面板,设计师可以提出原始的悬架设计方案.在此基础上,通过调整悬架参数(例如连接点位置和衬套参数)就可以快速确定满足理想悬梁特性的悬梁方案.
Suspension Design可以进行的悬梁试验包括:单轮激振试验,双轮同向激振试验,双轮反向激振试验,转向试验和静载试验等,输出39种标准悬架特征参数.
3.5.3 概念化悬架模块(CSM)
CSM(Conceptual Suspension Module)概念化悬架模块是一个选装模块,可作为ADAMS/Car的一部分,也可以单独使用.利用CSM,通过预先定义悬架运动时或受外力作用时车桥的轨迹,可以在ADAMS/Car中实现悬架的运动分析.
利用CSM不需要建立详细的多体悬架模型,就可以研究系统级的车辆动力学性能.因为特征文件SCF中不包含任何相关的几何信息,所以CSM模型不但可以与他人(例如:零件供应商)共享悬架特征文件(SCF),而且不必担心泄密.与多体悬架模型相比,CSM提供了悬架的运动性能分析,只注重悬架布局的最终结果,可以快速建立简化的14DOF的汽车模型,该汽车模型中包含非线性的弹性动力学性能的多体悬架模型.
使用CSM可在同一个车辆装配中把概念化悬架与多体悬架结合使用;可以通过表格数据(2维或3维的样条函数)或二元多项式系数定义悬架特征曲线;从ADAMS/Car多体悬架分析中可以自动产生悬架特征SCF文件;用户可以如同悬架设计模块一样进行整车的仿真分析.
工程机械论文题目
跳跃现象是每指微小变化引起角振幅突增或突减。
在实际工程中，很多结构由于自身原因或外界因素的影响，当结构参数发生微小的变化时，就可能引起结构的部分模态信息出现急剧变化，即产生模态跳跃现象，这种现象最早是美国国家航天局(NASA)的专家在弹性薄板构件的瞬态屈曲试验过程中发现的，随后一些学者做了后续的研究。
车辆在高滑转率下行驶时，动力传动系中常会产生强烈的自激振动，其牵引性能变得很不稳定，同时伴有强烈的整车垂直振动，这就是所谓的“跳跃现象”。跳跃现象的危害很大，它对车辆动力传动系零部件的寿命、车辆的行驶平顺性和安全性等都带来不良影响。
基本介绍 中文名 ：跳跃现象 外文名 ：jump phenomena 领域 ：物理科学 类型 ：力学术语 特点 ：微小变化引起角振幅突增或突减 模态跳跃现象 ：NASA最先发现 概述,分类,模态跳跃现象,车辆跳跃现象, 概述 跳跃现象是每指微小变化引起角振幅突增或突减。 分类 1 由于转换之后的正弦图像和余弦图像不存在相位跳跃的影响,就可以用传统的滤波方法,在此分别对正弦图像和余弦图像进行均值滤波:T1(i,j)CJFD2004。 2在激励比较强烈而系统的阻尼又很小的情况下,主共振的幅频特性的曲线有反向弯曲。由于反向弯曲的虚线部分不可能实现,所以当激振频率pCJFD2001。 3 绕非平凡定常解支附近进行的混沌运动由于条件的变化而导致“访问”平凡或其它的非平凡定常解支,从而使系统整体围绕五解支进行运动。 4(2)当带速低于临界速度时,回响幅值为单值。而当带速超过临界速度时,在同一个带速下有三个回响幅值。即存在跳跃现象。 模态跳跃现象 在实际工程中，很多结构由于自身原因或外界因素的影响，当结构参数发生微小的变化时，就可能引起结构的部分模态信息出现急剧变化，即产生模态跳跃现象，这种现象最早是美国国家航天局(NASA)的专家在弹性薄板构件的瞬态屈曲试验过程中发现的，随后一些学者做了后续的研究。近年来，这种现象在力学、土木工程和航空航天等领域逐渐得到关注，而研究对象也由柔性板等简单构件逐渐向更复杂结构转变，同时在密、重频系统的研究过程中，很多研究人员发现频率密集极可能会引起模态跳跃现象的发生，但这种现象会对结构产生何种影响，目前相关研究较少。 为了使用模态分析法来求解结构的精确回响，必须获得其固有频率及模态信息，这样解耦的模态方程才可以很容易地进行积分。模态分析法非常适用于结构动力学问题的求解，例如在地震载荷的作用下，只需要利用结构的几个低阶模态，就可以近似得到具有较好精度的结构动力回响结果，况且由于高阶模态通常对系统的实际回响影响有限，同时有限元法得到的高阶模态又与实际相差很大，因此，从这个意义上讲，求解高阶模态的意义不大，但低阶模态是必需的。从上述分析可以看出模态是计算回响的基础，模态跳跃现象会对结构的动力回响产生影响。 随着静力条件下的结构最佳化设计理论的日益成熟及工程设计要求的逐步提高，结构动力学最佳化设日受到越来越多的关注，结构动力学最佳化包括结构动力学特性最佳化和动态回响最佳化2类，相比而言，由于结构动力回响的控制属于多目标、多约束最佳化的数学模型，因而更为复杂、难度更大。张淼结合一个二自由度阻尼系统的算例，分析模态的跳跃现象对振动回响的影响，并提出一种新的结构最佳化设计的方法。即首先分析固有频率随设计参数变化而产生变化的规律，然后研究当固有频率为密集或重复状态时，相应系统的模态随之发生跳跃变化的规律，最后利用稳态回响来对比和分析这些系统的振动特性，从而揭示模态发生跳跃时系统回响的变化规律。这样就可以实现通过讨论结构动力回响与设计参数之间的关系，来确定在某种动力回响要求下的设计参数的最优值，从而获得最优的设计方案。 车辆跳跃现象 自然界和工程中存在这样一种振动，它接受外界的能量补充，但能源是恒定的，而不是周期变化的。系统以自己的运动状态作为调节器，以控制能量的输入。这类系统能自主地从定常的能源汲取能量，调节器的作用使输入的能量具有交变性。当输入能量与耗散能量达到平衡时，系统即可维持等幅振动，称为自激振动。一个自激振动系统由能源、反馈调节系统和振动系统组成。只有当在一个振动周期内从能源通过反馈调节系统输入到系统中的能量等于系统所消耗的能量，系统才能产生自激振动。车辆在高滑转率下行驶时，动力传动系中常会产生强烈的自激振动，其牵引性能变得很不稳定，同时伴有强烈的整车垂直振动，这就是所谓的“跳跃现象”。跳跃现象的危害很大，它对车辆动力传动系零部件的寿命、车辆的行驶平顺性和安全性等都带来不良影响。因此，有必要探讨跳跃现象的产生机理，找出其影响因素和影响规律，合理确定车辆结构参数，消除跳跃现象，减小对传动系零部件的损坏，提高车辆的安全性，充分发挥发动机的动力特性，为实现车辆动态最佳化设计、提高其强度和可靠性提供理论依据。 对于车辆跳跃现象的成因，目前主要有2种解释：跳跃现象是由于轮胎花纹接地中心的周期性变化这种外界激励造成的。这一观点是值得斟酌的。首先，如果跳跃现象是由于这一原因造成的，则其振动频率应随平均滑转率的变化而有较大的变化;而在实际实验中，对同一车辆而言，无论平均滑转率怎样变化，只要它大于临界滑转率(指最大附着重量利用系数所对应的滑转率，下同)，车轮在同一路面上所产生的振动频率基本一致;其次，当汽车装有光滑轮胎时，上述现象仍会产生，该观点无法解释这种现象。②当滑转率超过一定值时，地面附着系数随滑转率的增大而下降的特性使车辆动力传动系发生自激振动，从而造成上述跳跃现象。matlab中已经得到了频响函数，怎样进行模态辨识
工程机械论文题目
机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科。机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。以下是机械工程硕士论文题目供大家参考。
工程机械论文题目大全
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109、小型安全阀便携离线校验设备研制
110、轴流风机数值模拟的若干问题探讨
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112、变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统特性研究
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拓展阅读
工程机械基本介绍
工程机械是中国装备工业的重要组成部分。概括地说，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，称为工程机械。它主要用于交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。
在世界各国，对这个行业的称谓基本雷同，其中美国和英国称为建筑机械与设备，德国称为建筑机械与装置，俄罗斯称为建筑与筑路机械，日本称为建设机械。在中国部分产品也称为建设机械，而在机械系统根据院组建该行业批文时统称为工程机械，一直延续到现在。各国对该行业划定产品范围大致相同，中国工程机械与其他各国比较还增加了铁路线路工程机械、叉车与工业搬运车辆、装修机械、电梯、风动工具等行业。
工程机械论文框架
1 绪论
1-1 全球工程机械市场概况
1-2 中国工程机械市场概况
2 中国工程机械的格局
2-1 中国工程机械的发展历程
2-2 国内外并购整合概况
2-3 中国工程机械的发展成就
3 中国工程机械现状分析
3-1 中国工程机械的发展优势
3-2 中国工程机械发展的劣势
3-3 中国工程机械发展的机遇
3-4 中国工程机械发展面临的问题
4 中国工程机械未来发展的思考
4-1 发展思路
4-2 对策措施
4-3 发展预测
结束语
致谢
参考文献
;我推荐一位***的回答，供你参考：
我大学毕业论文也搞过电脑模拟设计，不过我设计的是玻璃钢气瓶，当时我用了用做机械设计的ANSYS软件来完成。该软件是美国航空航天局的设计软件。可以用做你的设计。不过你得查相关实验参数。用软件给你分析时候能承受。你也可以用ADAMS软件
ADAMS,即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件.目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商用.根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料,ADAMS软件销售总额近八千万美元,占据了51%的份额.
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库,约束库,力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学,运动学和动力学分析,输出位移,速度,加速度和反作用力曲线.ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能,运动范围,碰撞检测,峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等.
ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学,运动学和动力学分析.另一方面,又是虚拟样机分析开发工具,其开放性的程序结构和多种接口,可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台.ADAMS软件有两种操作系统的版本:UNIX版和Windows NT/2000版.本书将以Windows 2000版的ADAMS l2.0为蓝本进行介绍.
ADAMS软件由基本模块,扩展模块,接口模块,专业领域模块及工具箱5类模块组成,如表3-1所示.用户不仅可以用通用模块对一般的机械系统进行仿真,而且可以用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析.
表3-1 ADAMS软件模块
基本模块
用户界面模块
ADAMS/View
求解器模块
ADAMS/Solver
后处理模块
ADAMS/PostProcessor
扩展模块
液压系统模块
ADAMS/Hydraulics
振动分析模块
ADAMS/Vibration
线性化分析模块
ADAMS/Linear
高速动画模块
ADAMS/Animation
试验设计与分析模块
ADAMS/Insight
耐久性分析模块
ADAMS/Durability
数字化装配回放模块
ADAMS/DMU Replay
接口模块
柔性分析模块
ADAMS/Flex
控制模块
ADAMS/Controls
图形接口模块
ADAMS/Exchange
CATIA专业接口模块
CAT/ADAMS
Pro/E接口模块
Mechanical/Pro
专业领域模块
轿车模块
ADAMS/Car
悬架设计软件包
Suspension Design
概念化悬架模块
CSM
驾驶员模块
ADAMS/Driver
动力传动系统模块
ADAMS/Driveline
轮胎模块
ADAMS/Tire
柔性环轮胎模块
FTire Module
柔性体生成器模块
ADAMS/FBG
经验动力学模型
EDM
发动机设计模块
ADAMS/Engine
配气机构模块
ADAMS/Engine Valvetrain
正时链模块
ADAMS/Engine Chain
附件驱动模块
Accessory Drive Module
铁路车辆模块
ADAMS/Rail
FORD汽车公司专用汽车模块
ADAMS/Pre(现改名为Chassis)
工具箱
软件开发工具包
ADAMS/SDK
虚拟试验工具箱
Virtual Test Lab
虚拟试验模态分析工具箱
Virtual Experiment Modal Analysis
钢板弹簧工具箱
Leafspring Toolkit
飞机起落架工具箱
ADAMS/Landing Gear
履带/轮胎式车辆工具箱
Tracked/Wheeled Vehicle
齿轮传动工具箱
ADAMS/Gear Tool
3.2 ADAMS软件基本模块
3.2.1 用户界面模块(ADAMS/View)
ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一,用以用户为中心的交互式图形环境,将图标操作,菜单操作,鼠标点击操作与交互式图形建模,仿真计算,动画显示,优化设计,X-Y曲线图处理,结果分析和数据打印等功能集成在一起.
ADAMS/View用简单的分层方式完成建模工作.用Parasolid内核进行实体建模,并提供了丰富的零件几何图形库,约束库和力/力矩库,并且支持布尔运算,支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函数.除此之外,还提供了丰富的位移函数,速度函数,加速度函数,接触函数,样条函数,力/力矩函数,合力/力矩函数,数据元函数,若干用户子程序函数以及常量和变量等.
自9.0版后,ADAMS/View用用户熟悉的Motif界面(UNIX系统)和Windows界面(NT系统),从而大大提高了快速建模能力.在ADAMS/View中,用户利用TABLE EDITOR,可像用EXCEL一样方便地编辑模型数据,同时还提供了PLOT BROWSER和FUNCTION BUILDER工具包.DS(设计研究),DOE(实验设计)及OPTIMIZE(优化)功能可使用户方便地进行优化工作.ADAMS/View有自己的高级编程语言,支持命令行输入命令和C++语言,有丰富的宏命令以及快捷方便的图标,菜单和对话框创建和修改工具包,而且具有在线帮助功能.ADAMS/View模块界面如图3-1所示.
图3-1 ADAMS/View模块
ADAMS/View新版用了改进的动画/曲线图窗口,能够在同一窗口内可以同步显示模型的动画和曲线图;具有丰富的二维碰撞副,用户可以对具有摩擦的二维点-曲线,圆-曲线,平面-曲线,以及曲线-曲线,实体-实体等碰撞副自动定义接触力;具有实用的Parasolid输入/输出功能,可以输入CAD中生成的Parasolid文件,也可以把单个构件,或整个模型,或在某一指定的仿真时刻的模型输出到一个Parasolid文件中;具有新型数据库图形显示功能,能够在同一图形窗口内显示模型的拓扑结构,选择某一构件或约束(运动副或力)后显示与此项相关的全部数据;具有快速绘图功能,绘图速度是原版本的20倍以上;用合理的数据库导向器,可以在一次作业中利用一个名称过滤器修改同一名称中多个对象的属性,便于修改某一个数据库对象的名称及其说明内容;具有精确的几何定位功能,可以在创建模型的过程中输入对象的坐标,精确地控制对象的位置;多种平台上用统一的用户界面,提供合理的软件文档;支持Windows NT平台的快速图形加速卡,确保ADAMS/View的用户可以利用高性能OpenGL图形卡提高软件的性能;命令行可以自动记录各种操作命令,进行自动检查.
3.2.2 求解器模块 (ADAMS/Solver)
ADAMS/Solver是ADAMS系列产品的核心模块之一,是ADAMS产品系列中处于心脏地位的仿真器.该软件自动形成机械系统模型的动力学方程,提供静力学,运动学和动力学的解算结果.ADAMS/Solver有各种建模和求解选项,以便精确有效地解决各种工程应用问题.
ADAMS/Solver可以对刚体和弹性体进行仿真研究.为了进行有限元分析和控制系统研究,用户除要求软件输出位移,速度,加速度和力外,还可要求模块输出用户自己定义的数据.用户可以通过运动副,运动激励,高副接触,用户定义的子程序等添加不同的约束.用户同时可求解运动副之间的作用力和反作用力,或施加单点外力.
ADAMS/Solver新版中对校正功能进行了改进,使得积分器能够根据模型的复杂程度自动调整参数,仿真计算速度提高了30%;用新的S12型积分器(Stabilized Index 2 intergrator),能够同时求解运动方程组的位移和速度,显著增强积分器的鲁棒性,提高复杂系统的解算速度;用适用于柔性单元(梁,衬套,力场,弹簧-阻尼器)的新算法,可提高S12型积分器的求解精度和鲁棒性;可以将样条数据存储成独立文件使之管理更加方便,并且spline语句适用于各种样条数据文件,样条数据文件子程序还支持用户定义的数据格式;具有丰富的约束摩擦特性功能,在Translational, Revolute, Hooks, Cylindrical, Spherical, Universal等约束中可定义各种摩擦特性.
3.2.3 后处理模块(ADAMS/PostProcessor)
MDI公司开发的后处理模块ADAMS/Postprocessor,用来处理仿真结果数据,显示仿真动画等.既可以在ADAMS/View环境中运行,也可脱离该环境独立运行.如图3-2所示.
ADAMS/PostProcessor的主要特点是:用快速高质量的动画显示,便于从可视化角度深入理解设计方案的有效性;使用树状搜索结构,层次清晰,并可快速检索对象;具有丰富的数据作图,数据处理及文件输出功能;具有灵活多变的窗口风格,支持多窗口画面分割显示及多页面存储;多视窗动画与曲线结果同步显示,并可录制成**文件;具有完备的曲线数据统计功能:如均值,均方根,极值,斜率等;具有丰富的数据处理功能,能够进行曲线的代数运算,反向,偏置,缩放,编辑和生成波特图等;为光滑消隐的柔体动画提供了更优的内存管理模式;强化了曲线编辑工具栏功能;能支持模态形状动画,模态形状动画可记录的标准图形文件格式有:*.gif,*.jpg,*.bmp,*.xpm,*.i 等;在日期,分析名称,页数等方面增加了图表动画功能;可进行几何属性的细节的动态演示.
图3-2 ADAMS后处理模块
ADAMS/PostProcessor的主要功能包括:为用户观察模型的运动提供了所需的环境,用户可以向前,向后播放动画,随时中断播放动画,而且可以选择最佳观察视角,从而使用户更容易地完成模型排错任务;为了验证ADAMS仿真分析结果数据的有效性,可以输入测试数据,并测试数据与仿真结果数据进行绘图比较,还可对数据结果进行数算,对输出进行统计分析;用户可以对多个模拟结果进行图解比较,选择合理的设计方案;可以帮助用户再现ADAMS中的仿真分析结果数据,以提高设计报告的质量;可以改变图表的形式,也可以添加标题和注释;可以载入实体动画,从而加强仿真分析结果数据的表达效果;还可以实现在播放三维动画的同时,显示曲线的数据位置,从而可以观察运动与参数变化的对应关系.
3.3 ADAMS软件扩展模块
3.3.1 液压系统模块(ADAMS/Hydraulics)
应用ADAMS/Hydraulics模块,用户能够精确地对由液压元件驱动的复杂机械系统进行动力学仿真分析.这类复杂机械系统包括:工程机械,汽车制动系统,汽车转向系统,飞机起落架等.运用ADAMS/Hydraulics模块可以提高机械工程师建立包括液压回路在内的机械系统动力学模型的能力,工程师利用ADAMS/Hydraulics和ADAMS/Controls模块相结合,就可以在同一仿真环境中建造,试验和观察包括机-电-液一体化的虚拟样机.ADAMS/Hydraulics是选装模块,使用的前提条件是要具备ADAMS/SoIver和ADAMS/View模块.
ADAMS/Hydraulics可以帮助用户将系统性能仿真与液压系统设计无缝集成为一体.用户可以首先在ADAMS/View中建立液压回路框图,然后通过液压油缸将其连接到机械系统模型中,最后选取最适当的,功能最强的积分器仿真分析整个系统的性能.用户同时使用ADAMS/Hydraulics和ADAMS/Controls,可以提供阀体的反馈控制输入.并且由于液压系统与机械系统之间的相互作用在计算机内被有机地集成为一体,因此可以方便地进行系统的装配和仿真试验.
用户应用ADAMS/Hydraulics模块,可以建造机械系统与液压回路之间相互作用的模型,并在计算机中设置系统的运行特性,进行各种静态,模态,瞬态和动态分析.例如:可以进行液压系统峰值压力和运行压力的分析,液压系统滞后特性的分析,液压系统控制的分析,功率消耗的分析,液压元件和管路尺寸的分析等.由于ADAMS/Hydraulics用了与ADAMS/View相同的参数化功能和函数库,因此用户在液压元件设计中同样可以运用设计研究(DS),试验设计(DOE)以及优化(OPTIMIZE)等技术.
3.3.2 振动分析模块(ADAMS/Vibration)
ADAMS/Vibration是进行频域分析的工具,可用来检测ADAMS模型的受迫振动(例如;检测汽车虚拟样机在颠簸不平的道路工况下行驶时的动态响应),所有输入输出都将在频域内以振动形式描述,该模块可作为ADAMS运动仿真模型从时域向频域转换的桥梁.
通过运用ADAMS/Vibration可以实现各系统的装配,并进行线性振动分析,然后
利用功能强大的后处理模块ADAMS/PostProcessor进一步作出因果分析与设计目标设置分析.
用ADAMS/Vibration模块,可以在模型的不同的测试点,进行受迫响应的频域分析.频域分析中可以包含液压,控制及用户系统等结果信息;能够快速准确将ADAMS线性化模型转入Vibration模块中;能够为振动分析开辟输入,输出通道,能定义频域输入函数,产生用户定义的力频谱;能求解所关注的频带范围的系统模型,评价频响函数的幅值大小及相位特征;能够动画演示受迫响应及各模态响应;能把系统模型中有关受迫振动响应的信息列表;为进一步分析能把ADAMS模型中的状态矩阵输出到MATLAB及MATRIX中;运用设计研究,DOE及振动分析结果和参数化的振动输入数指优化系统综合性能.
运用ADAMS/Vibration能使工作变得快速简单,运用虚拟检测振动设备方便地替代实际振动研究中复杂的检测过程,从而避免了实际检测只能在设计的后期进行且费用高昂等弊病,缩短设计时间,降低设计成本.ADAMS/Vibration输出的数据还可被用来研究预测汽车,火车,飞机等机动车辆的噪音对驾驶员及乘客的振动冲击,体现了以人为本的现代设计趋势.
3.3.3 线性化分析模块(ADAMS/Linear)
ADAMS/Linear是ADAMS的一个集成可选模块,可以在进行系统仿真时将系统非线性的运动学或动力学方程进行线性化处理,以便快速计算系统的固有频率(特征值),特征向量和状态空间矩阵,使用户能更快而较全面地了解系统的固有特性.
ADAMS/Linear主要功能特点包括:利用该模块可以给工程师带来许多帮助:可以在大位移的时域范围和小位移的频率范围间提供一座"桥梁",方便地考虑系统中零部件的弹性特性;利用它生成的状态空间矩阵可以对带有控制元件的机构进行实时控制仿真;利用求得的特征值和特征向量可以对系统进行稳定性研究.
3.3.4 高速动画模块(ADAMS/Animation)
ADAMS/Animation是ADAMS的一个集成可选模块,使用户能借助于增强,半透明,彩色编辑及背景等方法精细加工所形成的动画,增强动力学仿真分析结果动画显示的真实感.用户既可以选择不同的光源,并交互地移动,对准和改变光源强度,还可以将多台摄像机置于不同的位置,角度同时观察仿真过程,从而得到更完善的运动图像.该模块还提供干涉检测工具,可以动态显示仿真过程中运动部件之间的接触干涉,帮助用户观察整个机械系统的干涉情况;同时还可以动态测试所选的两个运动部件在仿真过程中距离的变化.
该模块主要功能是:用基于Motif/Windows的界面,标准下拉式菜单和弹出式对话窗,易学易用;与ADAMS/View模块无缝集成,在ADAMS/View中只需点一下鼠标就可转换到ADAMS/Animation;其使用的前提条件是必须要有ADAMS/View模块和ADAMS/Solver模块.
3.3.5 试验设计与分析模块(ADAMS/Insight)
ADAMS/Insight是基于网页技术的新模块.利用该模块,工程师可以方便地将仿真试验结果置于Intranet或Extranet网页上,这样,企业不同部门的人员(设计工程师,试验工程师,/购/管理/销售部门人员)都可以共享分析成果,加速决策进程,最大限度地减少决策的风险.
应用ADAMS/Insight,工程师可以规划和完成一系列仿真试验,从而精确地预测所设计的复杂机械系统在各种工作条件下的性能,并提供了对试验结果进行各种专业化统计分析的工具.ADAMS/Insight是选装模块,既可以在ADAMS/View,ADAMS/Car, ADAMS/Pre环境中运行,也可脱离ADAMS环境单独运行.工程师在拥有这些工具后,就可以对任何一种仿真进行试验方案设计,精确地预测设计的性能,得到高品质的设计方案.
ADAMS/Insight用的试验设计方法包括全参数法,部分参数法,对角线法,Box-Behnkn法,Placket-Bruman法和D-Optimal法等.当用其他软件设计机械系统时,工程师可以直接输入或通过文件输入系统矩阵对设计方案进行试验设计;可以通过扫描识别影响系统性能的灵敏参数或参数组合;可以用响应面法(Response Surface Methods)通过对试验数据进行数学回归分析,以更好地理解产品的性能和系统内部各个零部件之间的相互作用;试验结果用工程单位制,可以方便地输入其他试验结果进行工程分析;通过网页技术可以将仿真试验结果通过网页进行交流,便于企业各个部门评价和调整机械系统的性能.
另外,ADAMS/Insight能帮助工程师更好地了解产品的性能,能有效地区分关键参数和非关键参数;能根据客户的不同要求提出各种设计方案,可以清晰地观察对产品性能的影响;在产品制造之前,可综合考虑各种制造因素的影响(例如:公差,装配误差,加工精度等),大大地提高产品的实用性;能加深对产品技术要求的理解,强化在企业各个部门之间的合作.应用ADAMS/Insight,工程师可以将许多不同的设计要求有机地集成为一体,提出最佳的设计方案,并保证试验分析结果具有足够的工程精度.
3.3.6 耐久性分析模块(ADAMS/Durability)
耐久性试验是产品开发的一个关键步骤.耐久性试验能够解答"机构何时报废或零部件何时失效"这个问题,它对产品零部件性能,整机性能都具有重要影响.MDI公司已经与MTS公司及nCode公司合作,共同开发ADAMS/Durability,使之成为耐久性试验的完全解决方案.
ADAMS/Durability按工业标准的耐久性文件格式对时间历程数据接口进行了一次全新的扩展.目前,该模块支持两种时间历程文件格式:nSoft和MTS的RPC3.ADAMS/Durability可以把上述文件格式的数据直接输入到ADAMS仿真模块中去,或把ADAMS的仿真分析结果输出到这种文件格式中来.
ADAMS/Durability集成了VTL(Virtual Test Lab)技术.VTL工具箱是由MTS与MDI公司设计及创建的标准机械检测系统,通过MTS的RPC图形用户界面可实施检测,并保留检测配置及操作问题,VTL的检测结果将返回工业标准的RPC格式文件中,以便由标准分析应用程序使用,一旦得到实际检测结果,便可以执行预测分析及验证.
nCode公司的nSoft耐久性分析软件可以进行应力寿命,局部应变寿命,裂隙扩展状况,多轴向疲劳及热疲劳特征,振动响应,各种焊接机构强度等分析.ADAMS/Durability把以上技术集成在一起,从而使虚拟样机检测系统耐久性成为现实.
ADAMS/Durability的主要功能是,可以从nSoft的DAC及RPC3文件中提取时间记载数据,并将其内插入ADAMS仿真模块中进行分析;可以把REQUEST数据存储在DAC及MTS RPC3文件中,把ADAMS仿真结果及测量数据输出到DAC及MTS RPC3文件;可以查看DAC及MTS RPC3文件的头信息与数据;可以提取DAC及MTS RPC3文件中的数据并绘图,以此与ADAMS仿真结果相对照.
3.3.7 数字化装配回放模块(ADAMS/DMU Replay)
ADAMS/DMU(Digital Mockup)Replay模块是MDI公司与Dassault Systems合作,针对CATIA的用户推出的全新模块,是运行在CATIA V5中的应用程序,可通过CATIA V5的界面访问.该模块是ADAMS与CATIA之间数据通讯的桥梁.利用它可以把其他ADAMS产品(如CAT/ADAMS)中得到的分析结果导入到CATIA中进行动画显示.
ADAMS/DMU模块的主要功能是:能够把ADAMS的分析结果导入到CATIA V5中;能够调整ADAMS部件名称与CATIA几何体相一致以便于显示;能够用装配的CATIA几何体动画显示仿真结果;在运动情况下,能产生一般几何体部件的包络线,执行动态干涉检查.
3.4 ADAMS软件接口模块
3.4.1 柔性分析模块(ADAMS/Flex)
ADAMS/Flex是ADAMS软件包中的一个集成可选模块,提供了与ANSYS,MSC/NASTRAN,ABAQUS,I-DEAS等软件的接口,可以方便地考虑零部件的弹性特性,建立多体动力学模型,以提高系统仿真的精度.ADAMS/Flex模块支持有限元软件中的MNF(模态中性文件)格式.结合ADAMS/Linear模块,可以对零部件的模态进行适当的筛选,去除对仿真结果影响极小的模态,并可以人为控制各阶模态的阻尼,进而大大提高仿真的速度.同时,利用ADAMS/Flex模块,还可以方便地向有限元软件输出系统仿真后的载荷谱和位移谱信息,利用有限元软件进行应力,应变以及疲劳寿命的评估分析和研究.
3.4.2 控制模块(ADAMS/Controls)
ADAMS/Controls是ADAMS软件包中的一个集成可选模块.在ADAMS/Controls中,设计师既可以通过简单的继电器,逻辑与非门,阻尼线圈等建立简单的控制机构,也可利用通用控制系统软件(如:Matlab,MATRIX,EASY5)建立的控制系统框图,建立包括控制系统,液压系统,气动系统和运动机械系统的仿真模型.
在仿真计算过程中,ADAMS取两种工作方式:其一,机械系统用ADAMS解算器,控制系统用控制软件解算器,二者之间通过状态方程进行联系;其二,利用控制软件书写描述控制系统的控制框图,然后将该控制框图提交给ADAMS,应用ADAMS解算器进行包括控制系统在内的复杂机械系统虚拟样机的同步仿真计算.
这样的机械-控制系统的联合仿真分析过程可以用于许多领域,例如汽车自动防抱死系统(ABS),主动悬架,飞机起落架助动器,卫星姿态控制等.联合仿真计算可以是线性的,也可以是非线性的.使用ADAMS/Controls的前提是需要ADAMS与控制系统软件同时安装在相同的工作平台上.
3.4.3 图形接口模块(ADAMS/Exchange)
ADAMS/Exchange是ADAMS/View的一个集成可选模块,其功能是利用IGES,STEP,STL,DWG/DXF等产品数据交换库的标准文件格式完成ADAMS与其他CAD/CAM/CAE软件之间数据的双向传输,从而使ADAMS与CAD/CAM/CAE软件更紧密地集成在一起.
ADAMS/Exchange可保证传输精度,节省用户时间,增强仿真能力.当用户将CAD/CAM/CAE软件中建立的模型向ADAMS传输时,ADAMS/Exchange自动将图形文件转换成一组包含外形,标志和曲线的图形要素,通过控制传输时的精度,可获得较为精确的几何形状,并获得质量,质心和转动惯量等重要信息.用户可在其上添加约束,力和运动等,这样就减少了在ADAMS中重建零件几何外形的要求,节省建模时间,增强了用户观察虚拟样机仿真模型的能力.
3.4.4 CATIA专业接口模块(CAT/ADAMS)
为了使ADAMS更方便地与CATIA进行数据交换,Dassault Systems公司与美国MDI公司在著名汽车公司BMW,Chrysler和Peugeot等的大力支持下开发了CAT/ADAMS.
应用CAT/ADAMS可将ADAMS虚拟样机技术有机地融入CATIA之中,即同时将CATIA的运动学模型,几何图形和其他实体信息方便地传递至ADAMS;可以对整个产品进行动力学分析,并将分析结果反馈给CATIA;可以进行碰撞检测和间隙影响研究.用这样的接口可以改进仿真精度,提高工程分析的速度和效率,从而快速评价多种设计方案.
3.4.5 Pro/E接口模块(Mechanical/Pro)
Mechanical/Pro是连接Pro/E与ADAMS之间的桥梁.二者用无缝连接的方式,使Pro/E用户不必退出其应用环境,就可以将装配的总成根据其运动关系定义为机构系统,进行系统的运动学仿真,并进行干涉检查,确定运动锁止的位置,计算运动副的作用力.
Mechanical/Pro是用Pro/Develop工具创建的,因此Pro/E用户可以在其熟悉的CAD环境中建立三维机械系统模型,并对其运动性能进行仿真分析.通过一个按键操作,可将数据传送到ADAMS中,进行全面的动力学分析.
3.5 ADAMS软件专用领域模块
3.5.1 轿车模块(ADAMS/Car)
ADAMS/Car是MDI公司与Audi,BMW,Renault和Volvo等公司合作开发的整车设计软件包,集成了他们在汽车设计,开发方面的专家经验,能够帮助工程师快速建造高精度的整车虚拟样机,其中包括车身,悬架,传动系统,发动机,转向机构,制动系统等,工程师可以通过高速动画直观地再现在各种试验工况下(例如:天气,道路状况,驾驶员经验)整车的动力学响应,并输出标志操纵稳定性,制动性,乘坐舒适性和安全性的特征参数,从而减少对物理样机的依赖,而仿真时间只是进行物理样机试验的几分之一.
ADAMS/Car用的用户化界面是根据汽车工程师的习惯而专门设计的.工程师不必经过任何专业培训,就可以应用该软件开展卓有成效的开发工作.ADAMS/Car中包括整车动力学模块(Vehicle Dynamics)和悬架设计模块(Suspension Design),其仿真工况包括:方问盘角阶跃,斜坡和脉冲输入,蛇行穿越试验,漂移试验,加速试验,制动试验和稳态转向试验等,同时还可以设定试验过程中的节气门开度,变速器档位等.
3.5.2 悬架设计软件包(Suspension Design)
Suspension Design中包括以特征参数(前束,定位参数,速度)表示的概念式悬架模型.通过这些特征参数,设计师可以快速确定在任意载荷和轮胎条件下的轮心位置和方向.在此基础上,快速建立包括橡胶衬套等在内的柔体悬架模型.
应用Suspension Design,设计师可以得到与物理样机试验完全相同的仿真试验结果.Suspension Design用全参数的面板建模方式,借助悬架面板,设计师可以提出原始的悬架设计方案.在此基础上,通过调整悬架参数(例如连接点位置和衬套参数)就可以快速确定满足理想悬梁特性的悬梁方案.
Suspension Design可以进行的悬梁试验包括:单轮激振试验,双轮同向激振试验,双轮反向激振试验,转向试验和静载试验等,输出39种标准悬架特征参数.
3.5.3 概念化悬架模块(CSM)
CSM(Conceptual Suspension Module)概念化悬架模块是一个选装模块,可作为ADAMS/Car的一部分,也可以单独使用.利用CSM,通过预先定义悬架运动时或受外力作用时车桥的轨迹,可以在ADAMS/Car中实现悬架的运动分析.
利用CSM不需要建立详细的多体悬架模型,就可以研究系统级的车辆动力学性能.因为特征文件SCF中不包含任何相关的几何信息,所以CSM模型不但可以与他人(例如:零件供应商)共享悬架特征文件(SCF),而且不必担心泄密.与多体悬架模型相比,CSM提供了悬架的运动性能分析,只注重悬架布局的最终结果,可以快速建立简化的14DOF的汽车模型,该汽车模型中包含非线性的弹性动力学性能的多体悬架模型.
使用CSM可在同一个车辆装配中把概念化悬架与多体悬架结合使用;可以通过表格数据(2维或3维的样条函数)或二元多项式系数定义悬架特征曲线;从ADAMS/Car多体悬架分析中可以自动产生悬架特征SCF文件;用户可以如同悬架设计模块一样进行整车的仿真分析.
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