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第1章 ADAMS 2012简介1

1.1 ADAMS 2012新功能1

1.2 ADAMS多体系统动力学的建模、分析和计算方法2

1.2.1广义坐标的选择2

1.2.2多体系统动力学研究状况2

1.2.3多体系统建模理论6

1.2.4多体系统动力学数值求解7

1.2.5计算多刚体系统动力学自动建模10

1.2.6多体系统动力学中的刚性（Stiff）问题10

1.3 ADAMS建模基础14

1.3.1参考标架14

1.3.2坐标系的选择14

1.4 ADAMS运动学分析15

1.4.1 ADAMS运动学方程15

1.4.2 ADAMS运动学方程的求解算法16

1.5 ADAMS动力学分析17

1.5.1 ADAMS动力学方程17

1.5.2初始条件分析20

1.5.3 ADAMS动力学方程的求解22

1.6 ADAMS静力学及线性化分析23

1.6.1静力学分析23

1.6.2线性化分析24

1.7 ADAMS求解器算法介绍24

1.7.1 ADAMS数值算法简介24

1.7.2动力学求解算法介绍25

1.7.3坐标缩减的微分方程求解过程算法26

1.7.4动力学求解算法特性比较26

1.7.5求解器的特点比较27

1.7.6刚性问题求解算法选择28

1.8本章小结28

第2章 ADAMS应用基础29

2.1设置工作环境29

2.2 ADAMS的界面34

2.3 ADAMS的零件库36

2.4 ADAMS的约束库38

2.5 ADAMS的设计流程42

2.6创建物体43

2.7创建约束副55

2.8施加力65

2.9仿真和动画68

2.10输出测量曲线70

2.11本章小结70

第3章 施加载荷71

3.1外部载荷的定义71

3.2柔性连接73

3.3在运动副上添加摩擦力76

3.4实例78

3.4.1实例一：齿轮接触分析78

3.4.2实例二：小车越障柔性连接80

3.4.3实例三：射击83

3.5本章小结88

第4章 计算求解与结果后处理89

4.1计算求解89

4.1.1计算类型89

4.1.2验证模型90

4.1.3仿真控制90

4.1.4传感器94

4.2实例一：仿真类型与传感器95

4.2.1设计要求95

4.2.2建模96

4.2.3模型运动初步仿真100

4.2.4存储数据文件101

4.2.5生成地块及添加约束101

4.2.6测量102

4.2.7生成传感器103

4.2.8模型仿真104

4.3 ADAMS后处理简介104

4.3.1 ADAMS/PostProcessor的用途104

4.3.2 ADAMS/PostProcessor的启动与退出105

4.3.3 ADAMS/PostProcessor窗口介绍105

4.4 ADAMS/PostProcessor使用技巧106

4.4.1创建任务和添加数据106

4.4.2工具栏的使用108

4.4.3窗口模式的设置110

4.4.4 ADAMS/PostProcessor的页面管理110

4.5 ADAMS/PostProcessor输出仿真结果的动画111

4.5.1动画类型111

4.5.2加载动画111

4.5.3动画演示112

4.5.4时域动画的控制112

4.5.5频域动画的控制113

4.5.6记录动画114

4.6 ADAMS/PostProcessor绘制仿真结果的曲线图115

4.6.1由仿真结果绘制曲线图的类型115

4.6.2曲线图的建立115

4.6.3曲线图上的数学计算117

4.7曲线图的处理118

4.7.1曲线数据滤波119

4.7.2快速傅立叶变换120

4.7.3生成伯德图120

4.8实例二：跳板振动分析121

4.8.1动力学模型的建立和仿真分析121

4.8.2采用ADAMS/PostProcessor建立和设置曲线图122

4.8.3采用ADAMS/PostProcessor对曲线图进行操作124

4.9实例三：加紧机构仿真后处理125

4.9.1细化模型125

4.9.2深化设计131

4.10本章小结134

第5章 刚性体建模及仿真分析135

5.1模型的建立135

5.2定义材料属性136

5.3重命名部件137

5.4施加约束137

5.4.1创建固定副137

5.4.2创建旋转副138

5.4.3创建滑移副140

5.4.4柔性约束力140

5.4.5施加接触141

5.5施加驱动143

5.5.1车轮与车体之间施加旋转驱动143

5.5.2在滑移副上施加平移驱动143

5.6求解器设置144

5.7仿真145

5.8后处理分析146

5.9实例一：吊车起吊过程分析147

5.9.1创建模型147

5.9.2定义材料属性148

5.9.3重命名部件149

5.9.4施加约束149

5.9.5施加驱动152

5.9.6求解器设置154

5.9.7仿真154

5.9.8后处理分析155

5.10实例二：转盘机构刚体建模及仿真分析156

5.10.1模型的建立156

5.10.2查看约束156

5.10.3施加驱动157

5.10.4求解器设置158

5.10.5仿真158

5.10.6后处理分析159

5.11实例三：偏转摩天轮多刚体动力学仿真分析159

5.11.1导入模型159

5.11.2定义材料属性161

5.11.3重命名部件162

5.11.4渲染模型和布尔运算163

5.11.5施加约束163

5.11.6施加驱动165

5.11.7求解器设置166

5.11.8仿真166

5.11.9后处理分析167

5.12本章小结169

第6章 刚-柔混合建模170

6.1离散柔性连接件170

6.2利用有限元程序建立柔性体171

6.2.1模态的概念172

6.2.2柔性体与刚性体之间的连接172

6.2.3柔性体替换刚性体172

6.3实例一：模态中性文件的生成及编辑173

6.3.1在ADAMS中导入MNF文件174

6.3.2编辑柔性体174

6.4实例二：铁锤敲击墙壁刚柔碰撞动力学分析178

6.4.1建立模型178

6.4.2定义材料属性178

6.4.3渲染模型179

6.4.4施加约束180

6.4.5施加载荷181

6.4.6检查模型182

6.4.7仿真计算182

6.4.8柔性体的替换与编辑182

6.4.9仿真计算184

6.4.10后处理184

6.5实例三：钟摆机构刚体离散及动力学分析185

6.5.1创建模型185

6.5.2施加约束和驱动186

6.5.3仿真188

6.5.4创建柔性离散连杆188

6.5.5创建刚-柔体间的约束和驱动189

6.5.6仿真191

6.5.7后处理191

6.6本章小结193

第7章 多柔体动力学仿真194

7.1多柔体系统及工程背景194

7.2多柔体系统动力学的几个突出的问题196

7.3实例一：连杆机构柔体动力学仿真分析196

7.3.1创建模型196

7.3.2柔性化连杆机构199

7.3.3施加约束和驱动201

7.3.4仿真201

7.3.5后处理202

7.4实例二：风力发电机建模及风载仿真分析203

7.4.1导入并编辑模型204

7.4.2驱动205

7.4.3仿真206

7.4.4后处理206

7.5本章小结209

第8章 机电一体联合仿真210

8.1机电一体化系统仿真分析简介210

8.2 ADAMS/View控制工具栏211

8.2.1 ADAMS中建立控制器的方法211

8.2.2使用ADAMS/View中的控制工具栏212

8.2.3控制模块类型212

8.2.4产生控制模块213

8.2.5检验控制模块的连接关系214

8.3实例一：雷达机构的机电联合仿真214

8.3.1 ADAMS/Controls求解基本步骤214

8.3.2启动ADAMS/Controls模块215

8.3.3构造ADAMS机械系统样机模型215

8.3.4确定ADAMS的输入和输出218

8.3.5控制系统适模222

8.3.6机电系统联合仿真分祈225

8.4实例二：滚动球体机电联合仿真分析227

8.4.1打开以及浏览模型227

8.4.2创建控制系统228

8.4.3创建传感器信号229

8.4.4创建激励信号230

8.4.5编辑控制系统231

8.4.6用信号管理器连接信号231

8.4.7输出面板233

8.4.8创建MATLAB控制系统233

8.5本章小结235

第9章 ADAMS与其他软件接口236

9.1三维建模软件与ADAMS236

9.1.1 Pro/E与ADAMS之间数据传递236

9.1.2 SOLIDWORKS与ADAMS之间数据传递237

9.2 UG与ADAMS之间数据交换238

9.2.1 UG与ADAMS共同支持的数据格式238

9.2.2实例：UG与ADAMS双向数据交换238

9.3本章小结245

第10章 ADAMS参数化建模及优化设计246

10.1 ADAMS参数化建模简介246

10.2实例一：参数化建模应用247

10.2.1双摆臂独立前悬架拓扑结构247

10.2.2系统环境设置247

10.2.3双摆臂独立前悬架参数化建模248

10.3实例二：前悬架机构优化设计分析254

10.3.1参数化分析的准备254

10.3.2设计研究257

10.3.3试验设计262

10.3.4结果分析269

10.4本章小结271

第11章 ADAMS振动分析272

11.1振动分析模块简介272

11.2实例一：刚性体卫星振动分析272

11.2.1建立模型273

11.2.2仿真模型274

11.2.3建立输入通道275

11.2.4建立运动学输入通道和激振器277

11.2.5建立输出通道278

11.2.6测试模型279

11.2.7验证模型281

11.2.8精化模型284

11.2.9优化模型287

11.3实例二：柔性体卫星振动分析289

11.3.1建立模型289

11.3.2仿真模型290

11.3.3建立输入通道291

11.3.4建立运动学输入通道和激振器292

11.3.5建立输出通道294

11.3.6测试模型295

11.3.7验证模型296

11.3.8精化模型299

11.3.9优化模型302

11.4实例三：火车转向架振动分析304

11.4.1建立模型304

11.4.2仿真模型305

11.4.3定义设计变量305

11.4.4建立输入通道306

11.4.5建立输出通道307

11.4.6测试模型307

11.4.7后处理308

11.5本章小结311

第12章 耐久性分析312

12.1耐久性简介312

12.2实例一：气缸-曲轴系统耐久性分析312

12.2.1导入并熟悉模型313

12.2.2约束313

12.2.3驱动313

12.2.4加载耐久性模块314

12.2.5仿真314

12.2.6后处理315

12.3实例二：斜面拉伸耐久性分析320

12.3.1导入并熟悉模型320

12.3.2倾斜321

12.3.3建立约束321

12.3.4创建载荷322

12.3.5加载耐久性模块322

12.3.6仿真323

12.3.7后处理323

12.4实例三：悬臂梁耐久性分析326

12.4.1创建模型326

12.4.2查看模型信息326

12.4.3施加约束329

12.4.4施加载荷329

12.4.5加载耐久性模块330

12.4.6仿真330

12.4.7重新单向力定义函数331

12.4.8重新仿真331

12.4.9后处理332

12.5本章小结338

第13章 ADAMS二次开发339

13.1定制用户界面339

13.1.1定制菜单341

13.1.2定制对话框346

13.2宏命令的使用350

13.2.1创建宏命令350

13.2.2在宏命令中使用参数352

13.3循环命令和条件命令356

13.3.1循环命令356

13.3.2条件命令357

13.4本章小结359

第14章 ADAMS模型语言及仿真控制语言360

14.1 ADAMS的主要文件介绍360

14.2 ADAMS/Solver模型语言361

14.2.1 ADAMS/Solver模型语言分类及其语法介绍361

14.2.2模型文件的开头与结尾363

14.2.3惯性单元364

14.2.4几何单元365

14.2.5约束单元367

14.2.6力元369

14.2.7系统模型单元372

14.2.8轮胎单元373

14.2.9数据单元375

14.2.10分析参数单元377

14.2.11输出单元378

14.3 ADAMS/Solver命令及仿真控制文件380

14.3.1 ADAMS/Solver命令结构及分类380

14.3.2创建ADAMS/Solver仿真控制文件387

14.4本章小结389

第15章 ADAMS用户子程序390

15.1 ADAMS用户子程序简介390

15.1.1用户子程序的种类390

15.1.2子程序的使用392

15.2常用ADAMS用户子程序简介394

15.2.1使用GFOSUB用户子程序实例394

15.2.2常用用户定义子程序及实例396

15.3功能子程序403

15.3.1功能子程序概述403

15.3.2功能子程序SYSARY和SYSFNC405

15.4本章小结408

第16章 车辆仿真与设计409

16.1创建悬吊系统409

16.1.1创建悬吊和转向系统410

16.1.2定义车辆参数410

16.1.3后处理411

16.1.4推力分析412

16.1.5仿真结果绘图413

16.1.6悬吊系统与转向系统的修改415

16.1.7修改后的系统模型分析416

16.1.8分析结果416

16.2弹性体对悬吊和整车装配的影响417

16.2.1创建悬吊装配417

16.2.2创建弹性体418

16.3包含弹性体的整车装配419

16.4本章小结422

第17章 ADAMS/View及ADAMS/Solver函数423

17.1函数类型及建立423

17.1.1建立表达式模式下的函数423

17.1.2建立运行模式下的函数424

17.2 ADAMS/View设计函数424

17.2.1数学函数424

17.2.2位置／方向函数425

17.2.3建模函数426

17.2.4矩阵／数组函数427

17.2.5字符串函数429

17.2.6数据库函数429

17.2.7 GUI函数组430

17.2.8系统函数组430

17.3 ADAMS/View运行函数及ADAMS/Solver函数431

17.3.1位移函数431

17.3.2速度函数432

17.3.3加速度函数432

17.3.4接触函数432

17.3.5样条差值函数432

17.3.6约束力函数433

17.3.7合力函数433

17.3.8数学函数433

17.3.9数据单元434

17.4函数应用实例434

17.4.1定义不同形式的驱动约束434

17.4.2定义和调用系统状态变量436

17.4.3度量或请求的定义和调用437

17.5本章小结437

附录ADAMS的使用技巧438

参考文献444