MSC.ADAMS整體介紹原始備份

MSC.AdamsPresentationSubtitle：PresentedBy:馬璐Date：7/25/2024展示內(nèi)容MSC公司簡(jiǎn)介軟件背景軟件功能應(yīng)用案例專(zhuān)用工具結(jié)束語(yǔ)7/25/20242MSC公司簡(jiǎn)介7/25/20243創(chuàng)建于1963年，總部位于美國(guó)洛杉磯世界最大的CAE軟件供應(yīng)商與項(xiàng)目咨詢(xún)公司MSCNastran(NAsaSTRutureAnlysis)開(kāi)發(fā)者和擁有者擁有高素質(zhì)雇員1100余人在全球35個(gè)國(guó)家和地區(qū)設(shè)有50個(gè)辦事機(jī)構(gòu)旗下各學(xué)科產(chǎn)品齊全MSC產(chǎn)品全系列7/25/20244軟件背景7/25/20245美國(guó)MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)成立于1977年1980年推出ADAMS商業(yè)版1996年5月在NASDAQ上市，MDII2002年5月MSC公司收購(gòu)MDI,MSC.ADAMS軟件介紹7/25/20246ADAMS——AutomaticDynamicsAnalysisofMechanismSystem

Ifit

moves,youcanuse

ADAMS!VirtualProductDevelopment——虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

MSC.ADAMS軟件工作平臺(tái)

WindowsWindows2000WindowsXPWindowsvistaWindows7UnixSGIIRIX6.5.14mHPPA-RISC/HP-UX11,11iHPIntelItaniumJHP-UX11.22IBMRS/6000AIX4.3.3/5.1SUNUltraSPARC/Solaris8,9LinuxRedHatEnterpriseLinux3RedHatLinux9.0TheproductsaredevelopedonWindowsandSGI.For

ADAMS20122012Adams/ViewGUI易用性8Update(2011-2012)工具欄模型樹(shù)向?qū)Чぞ弑镜鼗Z(yǔ)言L(fǎng)astMajorA/ViewGUIUpdate(1997)7/25/20249MSC.ADAMS

模塊構(gòu)成FlexControlsDurabilityVibrations擴(kuò)展模塊ADAMS/CarADAMS/TireADAMS/ChassisADAMS/Driveline不同行業(yè)可選專(zhuān)業(yè)模塊ADAMSSolver

PackageADAMS/Solver&ADAMS/Linear&SMP核心模塊ADAMS/Exchange

CAD接口模塊ADAMS/View/PostProcessor/InsightCADTranslator(forCATIA,Pro/Engineer,I-DEAS,Unigraphics,SolidDesigner,AutoCAD,SolidWorks,SolidEdge)ADAMS/TrucksADAMS/ATVADAMS/BearingATADAMS/LeafspringMore……..ADAMS核心模塊7/25/202410核心模塊——前/后處理

+解算器

ADAMS/ViewADAMS/SolverADAMS/PostProcessorPlotandAnimationModelingInternalSolver7/25/202411ADAMS/View建模工具可視化參數(shù)化優(yōu)化自動(dòng)化ADAMS/Solver迪卡爾坐標(biāo)系+歐拉角運(yùn)動(dòng)學(xué)微分代數(shù)方程組(DAES)預(yù)測(cè)-校正算法向后差分公式(BDF)牛頓-拉弗森迭代支持SMP并行計(jì)算·7/25/202412ADAMS/Solver–仿真類(lèi)型和過(guò)程7/25/202413ADAMS核心模塊——后處理可以按頁(yè)面同時(shí)顯示曲線(xiàn)和動(dòng)畫(huà)可以疊加多次仿真結(jié)果可以定義并存儲(chǔ)用戶(hù)自定義的頁(yè)面設(shè)置感興趣部件動(dòng)態(tài)干涉碰撞的自動(dòng)檢測(cè)彈性部件變形彩色顯示支持常用命令的快捷方式快速、簡(jiǎn)便、更好的視覺(jué)效果有助于仿真結(jié)果的理解方便的格式，以滿(mǎn)足不同的要求7/25/202414ADAMS/Linear“線(xiàn)性化”

ADAMS的非線(xiàn)性方程可以達(dá)到:加強(qiáng)在頻域進(jìn)行系統(tǒng)振動(dòng)性能的仿真能力將ADAMS仿真結(jié)果與有限元軟件或模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較提高系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)方面分析能力生成機(jī)械系統(tǒng)的空間線(xiàn)性狀態(tài)矩陣，方便控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)Adams/Insight7/25/202415區(qū)分設(shè)計(jì)變量的主次識(shí)別設(shè)計(jì)變量的相互作用方便對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行管理單目標(biāo)和多目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)布實(shí)驗(yàn)結(jié)果7/25/202416ADAMS/Exchange——

基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口模塊IGESSTEPDWG/DXFParasolidStlCADTranslator可實(shí)現(xiàn)主流CAD軟件與Adams的直接數(shù)據(jù)交換直接導(dǎo)入和導(dǎo)出CAD幾何，支持：CATIAV4andV5*Pro/EUGSolidWorksInventorACIS，VDA等。7/25/2024177/25/202418評(píng)估部件彈性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的影響MSC.Nastran

MSC.MarcANSYS(ANSYS,Inc.)I-DEASModelSolution(UGS)ABAQUS(HKS,Inc.)FEModesADAMSSimulationStressDistributionADAMS/Flex功能7/25/202419在ADAMS中使用彈性體可以研究部件的柔性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，即剛彈耦合模型通過(guò)ADAMS分析結(jié)果所提供的載荷及位移的邊界條件可以研究系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)及載荷對(duì)部件的影響ViewFlexAdamsProcess?hourLoadModelMakeFlexibleIdentifyFlexBodiesViewFlexSettingsAnimateModesReduces6.25hourprocessto0.5hour207/25/2024217/25/202422ADAMS/VibrationADAMS/Vibration為即插即用模塊，可以作為虛擬樣機(jī)振動(dòng)方面的分析工具允許對(duì)你所建立的系統(tǒng)在不同工況下進(jìn)行振動(dòng)性能分析，避免了重新建模的麻煩允許在模態(tài)空間進(jìn)行各種振動(dòng)性能方面性能的評(píng)估，包括強(qiáng)迫振動(dòng)的響應(yīng)、傳遞函數(shù)、模態(tài)振型分析及模態(tài)參與因子等在線(xiàn)性逼近范圍內(nèi)合理有效可與

ADAMS/Insight集成每階模態(tài)的能量分布7/25/202423Adams/Flex&Adams/Vibration7/25/202424ADAMS/Durability在虛擬試驗(yàn)環(huán)境下完成實(shí)物疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)級(jí)評(píng)估部件的動(dòng)強(qiáng)度和疲勞壽命的集成環(huán)境7/25/202425

在ADAMS中可以動(dòng)態(tài)顯示變形、應(yīng)力、應(yīng)變7/25/202426在產(chǎn)品級(jí)評(píng)估部件的應(yīng)力、應(yīng)變大小在相同模型相同環(huán)境下獲得運(yùn)動(dòng)或疲勞壽命的信息仿真過(guò)程流暢加速產(chǎn)品市場(chǎng)化Adams/Controls7/25/202427MDAdams/Controls可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)的方便關(guān)聯(lián)，即可將機(jī)械系統(tǒng)模型輸出到控制軟件環(huán)境中，也可將控制系統(tǒng)模型輸入到Adams環(huán)境下，此時(shí)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化二次開(kāi)發(fā)功能7/25/2024287/25/202429專(zhuān)業(yè)模塊不同行業(yè)解決方案Adams/CarAdams/TruckAdams/ChassisAdams/DrivelineAdams/ATVAdams/LeafspringAdams/AdWiMoAdams/GearATAdams/GearGeneratorAdams/BearingATAdams/Cable>>>>more特色工具箱ADAMS/ATVADAMS/AdWiMoADAMS/BearingATADAMS/LeafspringADAMS/GearATADAMS/Cable30鋼板彈簧工具箱采用離散梁?jiǎn)卧楣こ處熖峁┝烁哔|(zhì)量的板簧建模環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中，用戶(hù)可以快速建模并進(jìn)行后續(xù)的相關(guān)分析。用這個(gè)工具創(chuàng)建的虛擬板簧模型既可以作為獨(dú)立的子系統(tǒng)進(jìn)行分析，也可以通過(guò)Adams/View和Adams/Car裝配到整車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行分析。該工具箱具有使用方便，計(jì)算結(jié)果可靠的突出優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成功通過(guò)數(shù)十家用戶(hù)的上千次驗(yàn)證。鋼板彈簧工具箱：ADAMS/Leafspring31履帶工具箱是ADAMS用于履帶式車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能分析的專(zhuān)用工具，用于分析軍用或商用履帶式車(chē)輛各種走行動(dòng)力學(xué)性能。該工具箱提供了多種懸掛模式和履帶的模板，方便用戶(hù)建立各種復(fù)雜的車(chē)輛模型。通過(guò)改進(jìn)的高效積分算法，可快速給出計(jì)算結(jié)果，研究車(chē)輛在各種路面（軟土、硬土）、不同車(chē)速和使用條件（直行、轉(zhuǎn)向）下的動(dòng)力學(xué)性能，并進(jìn)行方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。履帶工具箱：ADAMS/ATV32AdWiMo:

AdvancedWindturbineModelingAdWiMo是一個(gè)便捷的風(fēng)機(jī)建模工具，界面非常友好。能夠建立高保真的風(fēng)機(jī)模型，包括葉片、齒輪箱、機(jī)艙和塔架等?？梢跃_考慮氣動(dòng)載荷、齒輪接觸、軸承、海上風(fēng)機(jī)波浪載荷的影響，并且可以方便地與有限元、控制、液壓以及疲勞分析軟件進(jìn)行有效集成。風(fēng)機(jī)工具箱：ADAMS/AdWiMo33Cable是快速建立滑輪和吊裝系統(tǒng)的繩索、皮帶、滑輪及帶輪裝置的工具，可以廣泛用于吊裝、電梯、纜車(chē)等仿真領(lǐng)域。特點(diǎn)簡(jiǎn)潔的用戶(hù)界面多種繩索建模模式自動(dòng)化的約束、連接處理高效的接觸分析繩索工具箱：ADAMS/Cable34GearAT:GearAdvancedTechnologyGearAT是用于齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的高性能動(dòng)力學(xué)仿真工具。特點(diǎn)支持內(nèi)齒輪和外齒輪傳動(dòng)，直齒和螺旋齒輪可充分考慮部件的柔性及相互作用建模快、精度高考慮齒輪與軸承微觀(guān)的幾何形狀影響考慮齒輪與軸承的非線(xiàn)性行為齒輪工具箱：ADAMS/GearAT35BearingAT:BearingAdvancedTechnologyBearingAT是用于軸承設(shè)計(jì)及性能仿真工具。特點(diǎn)基于工程經(jīng)驗(yàn)的實(shí)體接觸解析算法消除了關(guān)于接觸剛度的假設(shè)有被驗(yàn)證的有限元支持有限元網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用高級(jí)技術(shù)適用非專(zhuān)家用戶(hù)群自動(dòng)化程序?qū)崿F(xiàn)FEA和MBD應(yīng)用而無(wú)需高級(jí)技術(shù)軸承工具箱：ADAMS/BearingAT36ADAMS/BearingAT傳統(tǒng)方式,以簡(jiǎn)化的約束或力元方式模擬軸承,建模快,仿真精度差有限元方式,精度好,計(jì)算量巨大兩者融合方式7/25/202437ADAMS/BearingAT7/25/202438ADAMS/BearingAT7/25/2024397/25/202440接觸分析——原生體素接觸確定實(shí)體相交點(diǎn)的解析方法支持的實(shí)體：球體圓柱體橢球體箱體使得接觸力曲線(xiàn)更光順提高了求解速度廣泛應(yīng)用：軸承、履帶、皮帶輪、其它機(jī)構(gòu)等任何有這種幾何接觸的地方“ContactperformanceinAdamsofferssubstantialperformanceimprovement…workingwithMSCsoftwareandservicesIhavedevelopedhighendnavalanimationsthathavehelpedourcompanywinbusiness”--MajorUSBasedDefenseContractor417/25/2024427/25/2024437/25/2024447/25/202445MSC.ADAMS的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)軟件界面友好，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用；具有強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)功能，支持C++/Fortran語(yǔ)言，滿(mǎn)足不同需求三維實(shí)體、彈性體碰撞和沖擊分析功能；獨(dú)特的摩擦、間隙分析功能；大型工程問(wèn)題的求解能力；極好的解算穩(wěn)定性，唯一支持SMP并行計(jì)算；支持系統(tǒng)參數(shù)化試驗(yàn)研究、優(yōu)化分析；獨(dú)特的振動(dòng)分析功能，能分析機(jī)構(gòu)任意運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下系統(tǒng)振動(dòng)性能；提供多學(xué)科軟件接口，包括與CAD、FEA、CSD之間的接口；提供凝聚了豐富行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)化產(chǎn)品；唯一經(jīng)過(guò)大量的實(shí)際工程問(wèn)題驗(yàn)證的動(dòng)力學(xué)軟件7/25/202446汽車(chē)/卡車(chē)/公交車(chē)船舶/通用機(jī)械鐵道/工程機(jī)械航空航天/兵器MSC.ADAMS行業(yè)應(yīng)用機(jī)電液一體化仿真平臺(tái)MSC.Adams,Nastran,Easy5和Fatigue集成完成。7/25/202447集成仿真平臺(tái)7/25/202448HydraulicsFatigueControls3DCADFEA7/25/202449MSC.ADAMS領(lǐng)先的市場(chǎng)地位Source:DaratechMSC.ADAMS是目前機(jī)械系統(tǒng)仿真的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7/25/202450

MSC產(chǎn)品國(guó)外用戶(hù)7/25/202451ApplicationsAir-conditioningductEnginetimingchainCAEdivisionLighttruckdivisionChassiscontrolsdivisionAnalyticalPowertraindivisionCASEFILE:FordMotorCompanyManufacturingCostsEliminated>$1Billion

DevelopmentTime

EngineeringExpensesEliminated

Labor $17.4M Prototypes 54.5M Testing 20.3M Tooling 2.0M $94.2M

CAECosts $53.0M

NetSavings $41.2MFordMotorCompanySavingsfromCAEonthreemajorprograms:Source: InvestigatingVirtualProductDevelopmentConference

June4,1996WithCAEWithoutCAE$FordMotorCompany7%40%80%95%‘87‘90 ‘93‘96CAEProcessImprovements:

Percentofanalysiscompletedbeforefirstprototype

ShiftinthinkingaboutCAE

Past: UseCAEtotroubleshootdesignproblems

Present: CAEisrequiredfordesignsign-offOneprototypephasehasbeeneliminatedSource: InvestigatingVirtualProductDevelopmentConference

June4,1996FacingAircraftDesignChallenges

withVirtualPrototyping “Thegoalistogofrom60-somemonthsto12andtodowhatwedidlasttimearoundfor$6or$7billion,for$1billion.” Boeing,CommercialAirplaneGroupADAMSSpaceApplicationsGroundProcessingGroundhandlingloadsanalysis,fixturedesignGroundtestcorrelationLaunchSimulationLaunchloads,payloadisolationdesignSpacecraftseparationfromlaunchvehiclePayloadfairingejectionDeploymentAnalysisSolararraysAntennas,instrumentcoversControlSystemSimulationFinepointingrequirementsRobotics(largemotions,changingconstraints)MiscellaneousOn-orbitanomalyresolutionFailuremodesandeffectsanalysisADAMSinSpacecraftDesign

Confirmation-Testingona“virtualrig”“1g”“0g”P(pán)hysicalVirtualPhysicalmodelundergoesdeploymenttestResultscomparedwithvirtualmodelinsametestconfigurationVirtualmodeltestedinflightconfigurationPhysicalmodelverifiedbycomparison7/25/202458ConceptProductDesign-Build-Measure衛(wèi)星設(shè)計(jì)流程N(yùn)ASASpaceRobotArm7/25/202460天線(xiàn)與太陽(yáng)帆板應(yīng)用JPL(JetPropulsionsLaboratory)KeepingtheMarsPathfindermissiononcourse海上吊裝機(jī)構(gòu)/穩(wěn)定性SwayDisplacement(meter)SurgeDisplacement(meter)HeaveDisplacement(meter)錨鏈動(dòng)力學(xué)仿真經(jīng)營(yíng)事業(yè)：內(nèi)聯(lián)管道的普察設(shè)備面臨挑戰(zhàn)：確保挪威阿斯加德領(lǐng)域油田貫穿海底800公里的整個(gè)石油管路的檢查設(shè)備的高度可靠性解決方案：開(kāi)發(fā)和測(cè)試檢查設(shè)備的虛擬原型，確保通過(guò)關(guān)鍵管段部分的流動(dòng)性?xún)r(jià)值：取得了對(duì)檢測(cè)設(shè)備的顯著認(rèn)識(shí)，以減少災(zāi)難性情況的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)管路普查設(shè)備7/25/202466案例研究：PAB經(jīng)營(yíng)事業(yè)：石油開(kāi)采和鉆探挑戰(zhàn)：PAB是一個(gè)水下結(jié)構(gòu)，用于海洋平臺(tái)上，通過(guò)高壓噴射天然氣抽取石油。PAB通過(guò)一個(gè)狗屋鎖定系統(tǒng)固定在井口。該系統(tǒng)出現(xiàn)故障損失是非常大的。解決方案：使用耦合的Adams和CFD仿真來(lái)更好的認(rèn)識(shí)系統(tǒng)故障并阻止事故的發(fā)生。價(jià)值：考慮了流固耦合，機(jī)械故障能夠被很好的認(rèn)知，從而幫助設(shè)計(jì)出更好的PAB系統(tǒng)。ProductionAdapterBase(PAB)艦載機(jī)多體動(dòng)力學(xué)仿真

雷達(dá)是一個(gè)綜合了電子系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)的復(fù)雜模型。在工作過(guò)程中，雷達(dá)在控制系統(tǒng)作用下，進(jìn)行高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，作為船載雷達(dá)還應(yīng)當(dāng)?shù)钟ê＠撕秃ｏL(fēng)等在內(nèi)的外界干擾，從而保證雷達(dá)能夠快速捕捉目標(biāo)。

應(yīng)用ADAMS可以建立包括控制系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)在內(nèi)的虛擬樣機(jī)，多體動(dòng)力學(xué)模型中包括：控制系統(tǒng)框圖電動(dòng)機(jī)傳感器齒輪等減速機(jī)構(gòu)彈性立柱雷達(dá)面陣艦載雷達(dá)兵器、防御系統(tǒng)兵器、防御系統(tǒng)GETransportationBusiness: NorthAmericanlocomotivemanufacturer

Challenge: Investigatetheeffectofwheelback-to-backdistanceonlocomotivestabilityandsafetySolution: ParametricmodelbuiltinADAMS/RailandrunthroughstandardsuiteofmaneuversValue: Metcustomercritical-to-qualityrequirementsonlocomotivedesign“WehavedonealotofwonderfulworkusingADAMS.” --JingjunZhang

ControlandAuxiliarySystems“Thesimulationproducedresultsinagreementwithallserviceconditionsandtheoveralldynamicbehavior.Derailmentandrolloverstabilitymeasurementshavebeenmatchedwithamaximumerrorof3%.” --MassimoLenti

ManagerR&D,AlstomIPSBusiness: RailwayvehiclesmanufacturerChallenge: Optimizenewstreetcar

forrolloverstabilityandderailmentavoidanceSolution: EvaluatedthevehiclebehaviorvirtuallytooptimizethedesignValue: Improvedsafety;greaterconfidenceALSTOMTransportation主營(yíng)業(yè)務(wù): 鐵道車(chē)輛制造面臨挑戰(zhàn): 預(yù)測(cè)油罐車(chē)的使用壽命，避免出現(xiàn)疲勞裂紋解決方案: 使用MSC.Software公司FEA軟件進(jìn)行仿真，確定油箱上薄弱部位，并采用加強(qiáng)筋進(jìn)行加固。價(jià)值所在: 減少許可證費(fèi)用

成功案例:Socofer成功案例:Trenitalia主營(yíng)業(yè)務(wù): 歐洲鐵道運(yùn)營(yíng)商面臨挑戰(zhàn): 設(shè)計(jì)試驗(yàn)鐵道車(chē)輛制動(dòng)設(shè)備解決方案: 使用ADAMS—Matlab聯(lián)合仿真功能，研究車(chē)輪主動(dòng)防滑系統(tǒng)的性能（WSPD---

WheelSlideProtectionDevice)價(jià)值所在: 借助虛擬樣機(jī)，得以?xún)?yōu)化車(chē)輪主動(dòng)防滑系統(tǒng)的性能“Theproposedmodelhasabehaviourqualitativelyandquantitativelyanalogoustotheonlinetests.” --P.Presciani

Manager,UTMRTrenitaliaMitsubishiElectricBusiness: CircuitbreakerdivisionChallenge: ReduceexcessiveprototypingcostsSolution: PerformedvirtualprototypinginADAMSontheirfulllineofcircuitbreakersValue: Saved6%oftotalR&DcostsinfirstyearSanyoBusiness: Generalmachiner