28機(jī)械動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS教學(xué)大綱

1、機(jī)械動(dòng)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(shí)：24 講課：24 實(shí)驗(yàn)：0 上機(jī)：0適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化大綱編寫（修訂）時(shí)間： 2010.7一、大綱使用說明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)機(jī)械動(dòng)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(jī)械系統(tǒng)仿真分析軟件，主要作用是對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析仿真，用于研究整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的工作性能，可以在設(shè)計(jì)的早期階段生成虛擬樣機(jī)，再真實(shí)地預(yù)測機(jī)

2、械系統(tǒng)的工作性能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(jī)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(jī)械動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS作為仿真技術(shù)，是機(jī)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(jī)械動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS對一般的機(jī)械系統(tǒng)建立動(dòng)力學(xué)仿真模型，并進(jìn)行仿真，以達(dá)到能利用仿真技術(shù)對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真及優(yōu)化分析的目的，為機(jī)械系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)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(jī)械動(dòng)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(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，并根據(jù)仿真結(jié)果的分析機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)及性能；同時(shí)使學(xué)生能夠結(jié)合優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析，進(jìn)一步提高綜合設(shè)計(jì)能力。 （三）實(shí)施說明課程各章節(jié)內(nèi)容在重點(diǎn)、深度和廣度方面的說明：虛擬樣機(jī)幾何建模，樣機(jī)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(jì)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用?；A(chǔ)理論部分：在虛擬樣機(jī)幾何建模部分主要介紹虛擬樣機(jī)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(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)與性能比較及應(yīng)用技術(shù)；樣機(jī)仿真分析部分：主要介紹設(shè)置樣機(jī)仿真分析輸出，檢驗(yàn)樣機(jī)模型，調(diào)試樣機(jī)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(jì)部分：主要介紹參數(shù)化建?；痉椒ǎ榻BADAMS/View函數(shù)的應(yīng)用，以及設(shè)計(jì)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(shí)例訓(xùn)練虛擬樣機(jī)建立和試驗(yàn)分析過程。本部分內(nèi)容為綜合應(yīng)用，既是難

5、點(diǎn)，又是核心內(nèi)容。因?yàn)閷W(xué)時(shí)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(jī)械制圖、工程力學(xué)、機(jī)械原理、電工電子學(xué)等課程之后進(jìn)行。 （五）對習(xí)題課、實(shí)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(dòng)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(jī)械動(dòng)力學(xué)理論的理解，對配套的專業(yè)動(dòng)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(jī)械系統(tǒng)的仿真模型并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。3成績構(gòu)成：平時(shí)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(jī)技術(shù)入門與提高，鄭建榮編，機(jī)械工業(yè)出版社,2002機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)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(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件。由基本模塊、求解器模塊、擴(kuò)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(shí)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(shí)間約束條件創(chuàng)建完整的虛擬樣機(jī)模型，可以進(jìn)行零部件間的干涉檢驗(yàn),通過運(yùn)行聯(lián)立方程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)、靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模擬。ADAMS的后處理模塊可以輸出計(jì)算結(jié)果曲線和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)畫等內(nèi)容，且易于保存，能與他

7、人共享。同時(shí)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(shí)現(xiàn)對機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。三、課程學(xué)時(shí)分配表序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1緒論222ADAMS軟件操作初步223虛擬樣機(jī)幾何建模224約束機(jī)構(gòu)225施加載荷226ADAMS/View建模相關(guān)技術(shù)227樣機(jī)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(jì)2210樣機(jī)的參數(shù)化分析2211虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)2212試驗(yàn)分析實(shí)例22 合計(jì)2424四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分 緒論 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0具體內(nèi)容: 介紹機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)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(jī)械系統(tǒng)建模的基本理論，機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析原理，機(jī)械系統(tǒng)的剛體運(yùn)動(dòng)方程。 重 點(diǎn): 學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)建模的基本理論。難 點(diǎn):機(jī)械系統(tǒng)的剛體運(yùn)動(dòng)方程。第2部分 ADAMS軟件操作初步 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):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(jī)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(diǎn): 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(diǎn):ADAMS/View 命令的基本操作。第3部分 虛擬樣機(jī)幾何建模 總學(xué)時(shí)

9、(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):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(diǎn): 幾何建模工具。難 點(diǎn):利用熱點(diǎn)修改幾何形體。第4部分 約束機(jī)構(gòu) 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):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(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)等的應(yīng)用技術(shù)。重 點(diǎn): 約束工具，以及定義機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。難 點(diǎn):約束類型、約束工具。第5部分 施加載荷 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):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(diǎn)與性能比較及應(yīng)用技術(shù)。重 點(diǎn): 施加載荷。難 點(diǎn):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(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):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(jī)模型及管理數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用技術(shù)。重 點(diǎn): 編輯樣機(jī)模型。難 點(diǎn): 編輯樣機(jī)模型。第7部分 樣機(jī)仿真分析及調(diào)試 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握設(shè)置樣機(jī)仿真分析輸出，檢驗(yàn)樣機(jī)模型，調(diào)試樣機(jī)等應(yīng)用技術(shù)。重 點(diǎn): 設(shè)置樣機(jī)仿真分析輸出。難 點(diǎn): 設(shè)置樣機(jī)仿真分析輸出。第8部分 仿真結(jié)果后處理 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):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(diǎn): 后處理程序及其基本操作。難 點(diǎn): 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(jì) 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):0具體內(nèi)容: 學(xué)習(xí)、掌握參數(shù)化建?；痉椒?，學(xué)習(xí)ADAMS/View函數(shù)的應(yīng)用，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)變量的應(yīng)用。重 點(diǎn): 參數(shù)化建?；痉椒?，ADAMS/View函數(shù)的應(yīng)用。難 點(diǎn):ADAMS/View函數(shù)的應(yīng)用。第10部分 樣機(jī)的參數(shù)化分析 總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2 講課:2 實(shí)驗(yàn):0 上機(jī):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(diǎn): 參數(shù)化分析的基本方法。難 點(diǎn):參數(shù)化分析的基本方法。第11部分 虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 總學(xué)時(shí)(