28機械動力學(xué)仿真分析軟件ADAMS教學(xué)大綱

1、機械動力學(xué)仿真分析軟件ADAMS教學(xué)大綱課程代碼：課程英文名稱：Software ADAMS for Mechanical dynamics simulation 課程總學(xué)時：24 講課：24 實驗：0 上機：0適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化大綱編寫（修訂）時間： 2010.7一、大綱使用說明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)機械動力學(xué)仿真軟件ADAMS是美國MSC公司的產(chǎn)品，集建模、求解、可視化技術(shù)于一體，是世界上目前使用范圍最廣、最負(fù)盛名的機械系統(tǒng)仿真分析軟件，主要作用是對機械系統(tǒng)進行靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析仿真，用于研究整個機械系統(tǒng)的工作性能，可以在設(shè)計的早期階段生成虛擬樣機，再真實地預(yù)測機

2、械系統(tǒng)的工作性能，實現(xiàn)系統(tǒng)級的最優(yōu)化設(shè)計。利用ADAMS軟件，用戶可以快速、方便地創(chuàng)建完全參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型。該模型既可以是在ADAMS中直接建造的幾何模型，也可以是從其他CAD軟件中傳過來的造型逼真的幾何模型。 機械動力學(xué)仿真軟件ADAMS作為仿真技術(shù)，是機械工程專業(yè)的一門專業(yè)課，是分析和研究各種復(fù)雜系統(tǒng)的有力工具，有如下要求即教學(xué)目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握仿真技術(shù)的原理和方法，能應(yīng)用機械動力學(xué)仿真分析軟件ADAMS對一般的機械系統(tǒng)建立動力學(xué)仿真模型，并進行仿真，以達(dá)到能利用仿真技術(shù)對機械系統(tǒng)進行動力學(xué)仿真及優(yōu)化分析的目的，為機械系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計與分析提供有利的技術(shù)支持。 （二）

3、知識、能力及技能方面的基本要求在教學(xué)目標(biāo)所提及的范圍內(nèi)，要求學(xué)生了解并掌握機械動力學(xué)分析的基本原理以及相關(guān)的基本概念；使學(xué)生通過本門課的學(xué)習(xí)，能夠?qū)唵螜C械系統(tǒng)進行動力學(xué)仿真分析，并根據(jù)仿真結(jié)果的分析機械系統(tǒng)的動力學(xué)參數(shù)及性能；同時使學(xué)生能夠結(jié)合優(yōu)化設(shè)計技術(shù)對機械系統(tǒng)進行優(yōu)化分析，進一步提高綜合設(shè)計能力。 （三）實施說明課程各章節(jié)內(nèi)容在重點、深度和廣度方面的說明：虛擬樣機幾何建模，樣機仿真分析及調(diào)試，仿真結(jié)果后處理、參數(shù)化建模與設(shè)計相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用?；A(chǔ)理論部分：在虛擬樣機幾何建模部分主要介紹虛擬樣機仿真分析基本步驟；介紹ADAMS/View 命令的基本操作；介紹ADAMS/View 數(shù)據(jù)庫管理

4、方法；介紹幾何建模工具，以及修改幾何形體和構(gòu)件特性等的應(yīng)用技術(shù)；介紹約束類型、約束工具，以及定義機構(gòu)的運動等的應(yīng)用技術(shù)；介紹施加載荷的基本方法，不同載荷的特點與性能比較及應(yīng)用技術(shù)；樣機仿真分析部分：主要介紹設(shè)置樣機仿真分析輸出，檢驗樣機模型，調(diào)試樣機等應(yīng)用技術(shù)；介紹后處理程序及其基本操作，重現(xiàn)仿真過程、繪制仿真結(jié)果曲線等應(yīng)用技術(shù)。參數(shù)化建模與設(shè)計部分：主要介紹參數(shù)化建模基本方法，介紹ADAMS/View函數(shù)的應(yīng)用，以及設(shè)計變量的應(yīng)用；介紹參數(shù)化分析的基本方法，介紹控制變量的范圍，確定測量目標(biāo)的性能等技術(shù)；介紹仿真的輸入和輸出，通過實例訓(xùn)練虛擬樣機建立和試驗分析過程。本部分內(nèi)容為綜合應(yīng)用，既是難

5、點，又是核心內(nèi)容。因為學(xué)時有限，對于更多綜合應(yīng)用和專業(yè)模塊的介紹,在課堂上簡單介紹或讓學(xué)上自己閱讀作為一般了解。 （四）對先修課的要求 本課程要求修完高等數(shù)學(xué)、機械制圖、工程力學(xué)、機械原理、電工電子學(xué)等課程之后進行。 （五）對習(xí)題課、實踐環(huán)節(jié)的要求 各章之后都有相當(dāng)數(shù)量的練習(xí)題，學(xué)生應(yīng)盡可能親自動手操作，以加深對課堂理論教學(xué)的理解和對軟件的使用。 （六）課程考核方式1考核方式：考查。2考核目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)提升學(xué)生對機械動力學(xué)理論的理解，對配套的專業(yè)動力學(xué)仿真軟件ADAMS有較深的理解，并熟悉相關(guān)操作過程，能夠采用ADAMS建立機械系統(tǒng)的仿真模型并進行動力學(xué)分析。3成績構(gòu)成：平時出勤占30%；最后

6、考核成績占70%。（七）主要參考書目:ADAMS虛擬樣機技術(shù)入門與提高，鄭建榮編，機械工業(yè)出版社,2002機械系統(tǒng)動力學(xué)分析及ADAMS應(yīng)用教程仿真，陳繼平編，清華大學(xué)出版社,2005。二、中文摘要ADAMS是機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件。由基本模塊、求解器模塊、擴展模塊、接口模塊、專業(yè)領(lǐng)域模塊及工具箱5類模塊組成，ADAMS本身具有建模功能，同時允許導(dǎo)入有常規(guī)三維軟件建立的CAD模型。通過在各零部件間時間約束條件創(chuàng)建完整的虛擬樣機模型，可以進行零部件間的干涉檢驗,通過運行聯(lián)立方程進行運動、靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)模擬。ADAMS的后處理模塊可以輸出計算結(jié)果曲線和機構(gòu)運動過程動畫等內(nèi)容，且易于保存，能與他

7、人共享。同時可以為有限元分析提供邊界條件，可以輸出ANSYS、Nastran等有限元分析程序適用的文件格式，實現(xiàn)對機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。三、課程學(xué)時分配表序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時講課實驗上機1緒論222ADAMS軟件操作初步223虛擬樣機幾何建模224約束機構(gòu)225施加載荷226ADAMS/View建模相關(guān)技術(shù)227樣機仿真分析及調(diào)試228仿真結(jié)果后處理229參數(shù)化建模與設(shè)計2210樣機的參數(shù)化分析2211虛擬樣機設(shè)計2212試驗分析實例22 合計2424四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分 緒論 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 介紹機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀及其

8、發(fā)展趨勢；學(xué)習(xí)、掌握機械系統(tǒng)建模的基本理論，機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析原理，機械系統(tǒng)的剛體運動方程。 重 點: 學(xué)習(xí)機械系統(tǒng)建模的基本理論。難 點:機械系統(tǒng)的剛體運動方程。第2部分 ADAMS軟件操作初步 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 了解ADAMS軟件的基本程序模塊及附加程序模塊；學(xué)習(xí)虛擬樣機仿真分析基本步驟；掌握ADAMS/View 命令的基本操作；了解ADAMS/View 數(shù)據(jù)庫管理方法。重 點: 掌握ADAMS/View 命令的基本操作；了解ADAMS/View 數(shù)據(jù)庫管理方法。難 點:ADAMS/View 命令的基本操作。第3部分 虛擬樣機幾何建模 總學(xué)時

9、(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握幾何建模工具，以及修改幾何形體和構(gòu)件特性等的應(yīng)用技術(shù)。重 點: 幾何建模工具。難 點:利用熱點修改幾何形體。第4部分 約束機構(gòu) 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握約束類型、約束工具，以及定義機構(gòu)的運動等的應(yīng)用技術(shù)。重 點: 約束工具，以及定義機構(gòu)的運動。難 點:約束類型、約束工具。第5部分 施加載荷 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握施加載荷的基本概念，不同載荷的特點與性能比較及應(yīng)用技術(shù)。重 點: 施加載荷。難 點:施加載荷。第6部分 ADA

10、MS/View建模的相關(guān)技術(shù) 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握儲存和獲取數(shù)據(jù)技術(shù)，編輯樣機模型及管理數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用技術(shù)。重 點: 編輯樣機模型。難 點: 編輯樣機模型。第7部分 樣機仿真分析及調(diào)試 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握設(shè)置樣機仿真分析輸出，檢驗樣機模型，調(diào)試樣機等應(yīng)用技術(shù)。重 點: 設(shè)置樣機仿真分析輸出。難 點: 設(shè)置樣機仿真分析輸出。第8部分 仿真結(jié)果后處理 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握后處理程序及其基本操作，重現(xiàn)仿真過程、繪制仿真結(jié)果曲線等應(yīng)用技

11、術(shù)。重 點: 后處理程序及其基本操作。難 點: 仿真結(jié)果后處理分析輸出。第9部分 參數(shù)化建模與設(shè)計 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握參數(shù)化建模基本方法，學(xué)習(xí)ADAMS/View函數(shù)的應(yīng)用，學(xué)習(xí)設(shè)計變量的應(yīng)用。重 點: 參數(shù)化建?；痉椒ǎ珹DAMS/View函數(shù)的應(yīng)用。難 點:ADAMS/View函數(shù)的應(yīng)用。第10部分 樣機的參數(shù)化分析 總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0 上機:0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握參數(shù)化分析的基本方法，掌握控制變量的范圍，確定測量目標(biāo)的性能。重 點: 參數(shù)化分析的基本方法。難 點:參數(shù)化分析的基本方法。第11部分 虛擬樣機設(shè)計 總學(xué)時(