在内弹道计算求解中应用动力学仿真软件的开发

在运用动力学仿真软件对武器自动机进行动力学分析时,需要加载火药气体压力.传统的方法是将实验结果或内弹道专用软件算得的膛压数据导入仿真软件中,这在实际操作中是很费事的.该文对内弹道的基本方程组进行了分析,提出了利用动力学仿真软件ADAMS求解器来求解内弹道问题的新方法,并对弹丸在火药气体力作用下的运动进行了动力学仿真,得到了火药气体压力曲线等弹道诸元.最后该文以ADAMS为开发平台,开发了内弹道计算模块,可以提供运用ADAMS对自动机进行动力学分析时所必需的载荷.     

基于Mechanism/Pro的汽车悬架系统运动仿真

为了解决多体动力学分析仿真过程中困扰仿真人员的模型建立和修改问题,以汽车独立悬架为研究对象,提出机械系统仿真一种比较理想的方法.首先应用多体动力学求解理论,从悬架物理模型中提取多体动力学求解模型.针对ADAMS/View建模能力较弱,通过三维建模软件Pro/E建模,采用Mechanism/Pro模块定义刚体、添加约束和驱动、调用ADAMS/Solver求解.可以很方便地建立复杂机械系统模型,并根据仿真结果及时对模型进行修改,实现机械系统多体动力学仿真的前处理、求解以及后处理均集成在Pro/E环境中.     

基于ADAMS的多刚体动力学简化建模与仿真

摘 要：应用多刚体动力学理论在 ADAMS 软件中对复杂模型进行简化建模与仿真,解决 复杂模型在 ADAMS 中建模过程繁琐、仿真过程计算效率低等问题。首先对简化建模方法的多 刚体动力学理论进行了分析;然后提出了基于 ADAMS 简化建模的具体方法,着重研究了使原 模型和简化模型中心主转动惯量、中心惯量主轴连体基方向相同的数学方法;最后,将该简化 建模方法应用到过山车单车模型上,并对仿真结果进行对比分析。结果显示基于 ADAMS 的多 刚体动力学简化过山车模型与原模型的仿真效果基本相同。该简化建模方法能有效提高复杂模 型在 ADAMS 中的建模效率和仿真的计算效率。     

多体系统动力学仿真中的接触碰撞模型分析

为了明确多体系统动力学仿真时接触碰撞模型的选择依据,对恢复系数模型,IMPACT函数模型,迟滞阻尼模型三种模型进行了分析讨论,并指出了模型中各参数的物理意义.最后以小球与平面碰撞问题为例,通过理论推导与试验相结合的方法确定了模型的参数,在ADAMS软件中进行了仿真计算,得到了三种模型的计算结果.计算结果表明,恢复系数方法只能得到碰撞后的速度;IMPACT函数模型可以得到较好的仿真结果,但是参数确定困难;修正的迟滞阻尼模型可以解决恢复系数接近1的接触问题.     

一种基于CAD技术的渐开线齿轮齿廓构建方法

本文分析了目前常用的渐开线齿轮齿廓创建方法的不足之处。根据渐开线的形成原理,运用ADAMS软件,采用小步长、多迭代和多控制点的方法,创建出高质量、高精度的渐开线齿廓线。通过ADAMS与其他CAD造型软件的接口,可以进行渐开线齿轮的实体设计。     

机器人逆运动学分析与仿真

研究机器人动态优化问题。根据机器人所持焊枪的运动轨迹,针对机器人可沿空间任意直线轨迹焊接,是焊接机器人关节控制策略中的难点,运用ADAMS软件对焊接机器人进行逆运动学求解,采用拉格朗日方法建立了系统的微分方程,运用pro/E建立了焊接机器人的三维模型,导入ADAMS中添加约束关系和设置仿真参数后建立焊接机器人的虚拟样机模型,对机械手沿空间任意直线轨迹运动的工况进行了逆运动学仿真,得到了各关节的角速度和角加速度曲线,并根据仿真结果提出了使焊接更加平稳的改进方案,结果表明方法不仅为焊接机器人的路径规划提供了参考数据,而且保证了焊接机器人在焊接过程中优良精确的动态特性和静态特性,具有重要的工程实际意义。     

振动系统的虚拟样机模型及其模态仿真

ADMAS软件由若干模块组成,分为核心模块、功能扩展模块、专业模块、接口模块和工具箱5类,其中核心模块为ADAMS/View:用户界面模块;ADAMS/Solve:求解器和ADAMS/Postprocessor:专用后处理模块.利用ADAMS软件,用户可以快速、方便地在ADAMS中创建完全参数化的几何模型,也可以利用接口从CAD软件中导入几何模型.然后,在几何模型上施加力和运动等激励.最后执行与实际状况十分接近的运动仿真测试,在物理样机建造前,了解各种设计方案的样机的运动学和动力学情况.     

基于ADAMS的机电液一体化仿真研究

虚拟仿真技术、机电液一体化技术都是机械领域近年来兴起的先进技术，具有突出的优点。机电液一体化仿真应用于机电液一体化产品设计取代传统的机械设计、试验和研究方法必将成为一种趋势。目前，国内在机电液一体化仿真方面做的工作不多，文章在简单介绍著名的虚拟仿真软件ADAMS的基础上，重点阐述了应用ADAMS对一多轮转向样车中的电液比例控制动力转向系统进行机电液一体化仿真的方法及其过程，对机电液一体化仿真研究有一定的指导意义。     

基于ADAMS和Matlab的协同仿真及分析

应用多体动力学仿真软件ADAMS/Control和强大的控制系统仿真软件Matlab/Simulink进行机械系统和控制系统的协同仿真研究。以雷达天线为实例,Matlab中输出的控制力矩为机械模型的输入参数,机械模型的天线仰角和电机转速为输出,形成一个闭环系统。结果表明,利用ADAMS和Matlab进行机械系统和控制系统协同仿真,可以为机电产品的系统动态仿真分析提供有效手段。     

基于RecurDyn的多体动力学仿真

产品开发工程师经常会遇到各种运动机构的动力学分析问题,有些情况过于复杂和特殊,特别是一些链式输送机构的动力学仿真问题,整个系统在高速的运动中涉及到的许多接触碰撞等受力情况会给系统的动力学求解带来极大的困难.RecurDyn是新一代的动力学分析软件,采用全新的运动方程理论和完全递归算法,非常适合于求解大规模复杂的多体系统动力学问题,尤其是复杂的多接触问题.本文对某一形式的链式输送机构借助RecurDyn软件进行了动力学仿真.     

ADAMS与常用CAD软件之间的接口

ADAMS是一种对复杂机械系统进行计算机仿真的工程软件,但是这种软件的实体建模能力不够强大。因此,人们常用Pro/E、UG和Solidwork等CAD软件进行建模,然后采用ADAMS进行机械系统的模拟。因此,二者之间的接口问题引起人们的关注。本文介绍了将CAD中精确的样机模型导入ADAMS环境中的方法。并给出了一些实例。     

A benchmarking system for MBS simulation software: Problem standardization and performance measurement

Despite the importance given to the computational efficiency of multibody system (MBS) simulation tools, there is a lack of standard benchmarks to measure the performance of these kinds of software applications. Benchmarking is done on an individual basis: different sets of problems are used, and the procedures and conditions considered to measure computational efficiency are also different. In this scenario, it becomes almost impossible to compare the performance of the different available simulation methods in an objective and quantitative way.This work proposes a benchmarking system for MBS simulation tools. The structure of the benchmark problem collection is defined, and a group of five problems involving rigid bodies is proposed. For these problems, documentation and validated reference solutions in standard formats have been generated, and a procedure to measure the computational efficiency of a given simulation software is described.Finally, the benchmarking system has been applied to evaluate the performance of two different simulation tools: ADAMS/Solver, a popular general-purpose commercial MBS simulation tool, and a custom Fortran code implementation of an Index-3 augmented Lagrangian formulation with projections combined with the implicit single-step trapezoidal rule as integration scheme. Results show that the proposed problems are able to reach the limits of the tested simulation methods, and therefore they can be considered good benchmark problems.     

仿人机器人双足行走模型研究

针对仿人机器人双足行走的稳定性问题,引入零力矩点理论,根据稳定行走必须满足地面反作用力位于稳定区域内这个条件,推导出仿人机器人在行走过程中单双腿支撑期的稳定区域面积和稳定裕量。建立2种不同形状的仿人机器人双足模型,在足底和地面间创建一系列接触力,并通过机械系统动力学自动分析软件得到行走过程中足底各个点的受力曲线并进行受力分析,得出合理的双足形状。     

齿轮啮合力仿真计算的参数选取研究

该文通过建立某传动系统的三维实体模型，以Hertz弹性撞击理论为基础，合理地定义了齿轮激振力的参数，利用多体动学仿真软件ADAMS进行了齿轮合力仿真计算，并给出某一特定传动条件下的齿轮激振力的计算结果，结果表明，该文提出了的齿轮激励力仿真计算时参数选取是合理的。     

Issues in computing contact forces for non-penetrating rigid bodies

In rigid-body simulation it is necessary to compute the forces that arise between contacting bodies to prevent interpenetration. This paper studies the problem of rigid-body simulation when the bodies being simulated are restricted to contact at only finitely many points. Some theoretical and practical issues in computing contact forces for systems with large numbers of contact points are considered. Both systems of rigid bodies with and without Coulomb friction are studied. Complexity results are derived for certain classes of configurations and numerical methods for computing contact forces are discussed.A preliminary version of Sections 2.2, 2.3, 7, and 8.2, and the proof in Section 6 has appeared in conference form [3], [4].     

四足机器人动态步行仿真及步行稳定性分析

为了研究影响四足机器人动态稳定步行的因素，使用ADAMS虚拟样机软件对四足步行机器人动态步行进行运动仿真。文中详细叙述了从机器人的运动轨迹规划、将MATLAB计算数据输入ADAMS，到由ADAMS施加力和约束、建立步行机器人虚拟样机的具体方法和步骤。从理沦及仿真结果两方面对影响机器人稳定步行的因素进行了较全面的分析和验证，如步长、步行周期、起步等。通过虚拟样机实验弥补了由于客观条件限制无法在物理样机上进行的部分实验内容，发现了机器人起步方式对步行稳定性具有明显影响并进行了分析。研究结果及所用的MATLAB-ADAMS联合仿真方法对四足步行机器人的设计研究以及仿真实验工作都具有指导意义。     

基于虚拟样机技术的自行火炮接地压力分布研究

该文用ADAMS的专门分析履带车辆的工具箱模块（ATV）建立了某自行火炮虚拟样机，该虚拟样机由242个刚体组成，有1267个运动自由度。详细分析了各刚体之间的连接关系和受力情况。根据Bekker理论计算履带板的沉陷量。通过对ATV用户路面子程序的二次开发，计算出自行火炮在A级路面以3档速度匀速行驶时，任一时刻的各接地履带板的转角和履刺表面中点的沉陷量，由此计算出各接地履带板的压力分布，进而得到整条履带的接地压力分布。这一结果应比传统假定的接地压力分布更为准确。     

通信系统软件可定义仿真的设计与实现

对系统进行软件可定义的仿真是进行通用性仿真的重要举措,在仿真中实现对系统众多参数方便、精确的软件控制与调整是其必然需求与核心技术所在。本文针对通信系统软件可定义仿真,讨论了系统的设计思路、剖析了定义与执行系统的过程,介绍了系统参数控制的实现以及嵌入成熟仿真工具的方法。     

航天器帆板展开过程动力学建模与仿真

阐述了应用柔性多体动力学和Kane方程进行航天器帆板展开过程建模的方法，将帆板视为柔性体并进行模态分析，采用有限元法与模态缩聚技术建立了帆板的离散化模型．以国产某型号航天器为例，同时考虑4块帆板的柔性，应用ADAMS软件对帆板的展开过程进行了建模与仿真，得到了帆板的变形、大范围运动等动力学参量，为航天器帆板的设计提供了一定的依据．