機械系統(tǒng)仿真原理與應(yīng)用課堂匯報

機械系統(tǒng)仿真原理與應(yīng)用

課堂匯報

匯報內(nèi)容：1.自己查詢并學(xué)習(xí)系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展過程，閱讀國內(nèi)外主要期刊，并查找了《當(dāng)前液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢》，《Simics:Afullsystemsimulationplatform》這兩篇論文，完成閱讀報告。2.了解在機械領(lǐng)域應(yīng)用的仿真軟件和工具，此次主要學(xué)習(xí)了MATLAB的主要用途，并掌握了該軟件的簡單操作。閱讀報告1：《當(dāng)前液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢》

作者：鄧習(xí)樹,李自光摘要：簡述了液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展過程,總結(jié)了其研究的內(nèi)容和當(dāng)今發(fā)展中存在的一些問題,并綜述了液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)；仿真技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢中圖分類：TP391文獻標(biāo)示碼：B文章編號：1001-3881（2003）1-20-3閱讀報告2：Title:Simics:AfullsystemsimulationplatformAuthors:Magnusson,PeterS.;Christensson,MagnusAbstract：Fullsystemsimulationseekstostrikeabalancebetweenaccuracyandperformance.Simicsisaplatformforfullsystemsimulationthatcanrunactualfirmwareandcompletelyunmodifiedkernelanddrivercode.Itissufficientlyabstracttoachievetolerableperformancelevels,anditprovidesbothfunctionalaccuracyforrunningcommercialworkloadsandsufficienttimingaccuracytointerfacetodetailedhardwaremodels.Simicscanalsorunaheterogeneousnetworkofsystemsfromdifferentvendorswithinthesameframework.Exceptionallyfast,Simicscaneasilyaddnewcomponentsandleverageolderoneswithinapracticalabstractionlevel.ItoffersaplatformwitharichAPIandapowerfulscriptingenvironmentforuseinabroadrangeofapplications.軟件學(xué)習(xí)報告

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ADAMS，即機械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)，該軟件是美國MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)開發(fā)的虛擬樣機分析軟件。ADAMS使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論中的拉格朗日方程方法，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測機械系統(tǒng)的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。ADAMS一方面是虛擬樣機分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運用該軟件非常方便地對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進行特殊類型虛擬樣機分析的二次開發(fā)工具平臺。ANSYS，是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Creo,NASTRAN,Alogor,I－DEAS,AutoCAD等，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中高級CAE工具之一。軟件主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。前處理模塊提供了一個強大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型；分析計算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。AMESim(AdvancedModelingEnvironmentforperformingSimulationofengineeringsystems)為多學(xué)科領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真平臺。用戶可以在這個單一平臺上建立復(fù)雜的多學(xué)科領(lǐng)域的系統(tǒng)模型，并在此基礎(chǔ)上進行仿真計算和深入分析，也可以在這個平臺上研究任何元件或系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。例如在燃油噴射、制動系統(tǒng)、動力傳動、液壓系統(tǒng)、機電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用。面向工程應(yīng)用的定位使得AMESim成為在汽車、液壓和航天航空工業(yè)研發(fā)部門的理想選擇。工程設(shè)計師完全可以應(yīng)用集成的一整套AMESim應(yīng)用庫來設(shè)計一個系統(tǒng)，所有的這些來自不同物理領(lǐng)域的模型都是經(jīng)過嚴(yán)格的測試和實驗驗證的。AMESim使得工程師迅速達到建模仿真的最終目標(biāo)：分析和優(yōu)化工程師的設(shè)計，從而幫助用戶降低開發(fā)的成本和縮短開發(fā)的周期。AMESim使得用戶從繁瑣的數(shù)學(xué)建模中解放出來從而專注于物理系統(tǒng)本身的設(shè)計?；驹氐母拍?，即從所有模型中提取出的構(gòu)成工程系統(tǒng)的最小單元使得用戶可以在模型中描述所有系統(tǒng)和零部件的功能，而不需要書寫任何程序代碼。MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點，使MATLAB成為一個強大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接調(diào)用，用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，我這次學(xué)習(xí)的軟件就是它———MATLAB