MSC.ADAMS整體介紹原始備份

MSC.AdamsPresentationSubtitle：PresentedBy:馬璐Date：7/25/2024展示內容MSC公司簡介軟件背景軟件功能應用案例專用工具結束語7/25/20242MSC公司簡介7/25/20243創(chuàng)建于1963年，總部位于美國洛杉磯世界最大的CAE軟件供應商與項目咨詢公司MSCNastran(NAsaSTRutureAnlysis)開發(fā)者和擁有者擁有高素質雇員1100余人在全球35個國家和地區(qū)設有50個辦事機構旗下各學科產品齊全MSC產品全系列7/25/20244軟件背景7/25/20245美國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MDI,MSC.ADAMS軟件介紹7/25/20246ADAMS——AutomaticDynamicsAnalysisofMechanismSystem

Ifit

moves,youcanuse

ADAMS!VirtualProductDevelopment——虛擬產品開發(fā)

MSC.ADAMS軟件工作平臺

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)工具欄模型樹向導工具本地化語言LastMajorA/ViewGUIUpdate(1997)7/25/20249MSC.ADAMS

模塊構成FlexControlsDurabilityVibrations擴展模塊ADAMS/CarADAMS/TireADAMS/ChassisADAMS/Driveline不同行業(yè)可選專業(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)化自動化ADAMS/Solver迪卡爾坐標系+歐拉角運動學微分代數(shù)方程組(DAES)預測-校正算法向后差分公式(BDF)牛頓-拉弗森迭代支持SMP并行計算·7/25/202412ADAMS/Solver–仿真類型和過程7/25/202413ADAMS核心模塊——后處理可以按頁面同時顯示曲線和動畫可以疊加多次仿真結果可以定義并存儲用戶自定義的頁面設置感興趣部件動態(tài)干涉碰撞的自動檢測彈性部件變形彩色顯示支持常用命令的快捷方式快速、簡便、更好的視覺效果有助于仿真結果的理解方便的格式，以滿足不同的要求7/25/202414ADAMS/Linear“線性化”

ADAMS的非線性方程可以達到:加強在頻域進行系統(tǒng)振動性能的仿真能力將ADAMS仿真結果與有限元軟件或模態(tài)試驗結果進行比較提高系統(tǒng)穩(wěn)定性設計方面分析能力生成機械系統(tǒng)的空間線性狀態(tài)矩陣，方便控制系統(tǒng)的設計Adams/Insight7/25/202415區(qū)分設計變量的主次識別設計變量的相互作用方便對設計項目進行管理單目標和多目標優(yōu)化網絡發(fā)布實驗結果7/25/202416ADAMS/Exchange——

基于行業(yè)標準的接口模塊IGESSTEPDWG/DXFParasolidStlCADTranslator可實現(xiàn)主流CAD軟件與Adams的直接數(shù)據(jù)交換直接導入和導出CAD幾何，支持：CATIAV4andV5*Pro/EUGSolidWorksInventorACIS，VDA等。7/25/2024177/25/202418評估部件彈性對整個系統(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整個系統(tǒng)的影響，即剛彈耦合模型通過ADAMS分析結果所提供的載荷及位移的邊界條件可以研究系統(tǒng)運動及載荷對部件的影響ViewFlexAdamsProcess?hourLoadModelMakeFlexibleIdentifyFlexBodiesViewFlexSettingsAnimateModesReduces6.25hourprocessto0.5hour207/25/2024217/25/202422ADAMS/VibrationADAMS/Vibration為即插即用模塊，可以作為虛擬樣機振動方面的分析工具允許對你所建立的系統(tǒng)在不同工況下進行振動性能分析，避免了重新建模的麻煩允許在模態(tài)空間進行各種振動性能方面性能的評估，包括強迫振動的響應、傳遞函數(shù)、模態(tài)振型分析及模態(tài)參與因子等在線性逼近范圍內合理有效可與

ADAMS/Insight集成每階模態(tài)的能量分布7/25/202423Adams/Flex&Adams/Vibration7/25/202424ADAMS/Durability在虛擬試驗環(huán)境下完成實物疲勞試驗系統(tǒng)級評估部件的動強度和疲勞壽命的集成環(huán)境7/25/202425

在ADAMS中可以動態(tài)顯示變形、應力、應變7/25/202426在產品級評估部件的應力、應變大小在相同模型相同環(huán)境下獲得運動或疲勞壽命的信息仿真過程流暢加速產品市場化Adams/Controls7/25/202427MDAdams/Controls可以實現(xiàn)控制系統(tǒng)與機械系統(tǒng)的方便關聯(lián)，即可將機械系統(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，此時還可實現(xiàn)對控制系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化二次開發(fā)功能7/25/2024287/25/202429專業(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單元法為工程師提供了高質量的板簧建模環(huán)境，在這個環(huán)境中，用戶可以快速建模并進行后續(xù)的相關分析。用這個工具創(chuàng)建的虛擬板簧模型既可以作為獨立的子系統(tǒng)進行分析，也可以通過Adams/View和Adams/Car裝配到整車系統(tǒng)進行分析。該工具箱具有使用方便，計算結果可靠的突出優(yōu)點，已經成功通過數(shù)十家用戶的上千次驗證。鋼板彈簧工具箱：ADAMS/Leafspring31履帶工具箱是ADAMS用于履帶式車輛動力學性能分析的專用工具，用于分析軍用或商用履帶式車輛各種走行動力學性能。該工具箱提供了多種懸掛模式和履帶的模板，方便用戶建立各種復雜的車輛模型。通過改進的高效積分算法，可快速給出計算結果，研究車輛在各種路面（軟土、硬土）、不同車速和使用條件（直行、轉向）下的動力學性能，并進行方案優(yōu)化設計。履帶工具箱：ADAMS/ATV32AdWiMo:

AdvancedWindturbineModelingAdWiMo是一個便捷的風機建模工具，界面非常友好。能夠建立高保真的風機模型，包括葉片、齒輪箱、機艙和塔架等。可以精確考慮氣動載荷、齒輪接觸、軸承、海上風機波浪載荷的影響，并且可以方便地與有限元、控制、液壓以及疲勞分析軟件進行有效集成。風機工具箱：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、纜車等仿真領域。特點簡潔的用戶界面多種繩索建模模式自動化的約束、連接處理高效的接觸分析繩索工具箱：ADAMS/Cable34GearAT:GearAdvancedTechnologyGearAT是用于齒輪傳動設計和評價的高性能動力學仿真工具。特點支持內齒輪和外齒輪傳動，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的幾何形狀影響考慮齒輪與軸承的非線性行為齒輪工具箱：ADAMS/GearAT35BearingAT:BearingAdvancedTechnologyBearingAT是用于軸承設計及性能仿真工具。特點基于工程經驗的實體接觸解析算法消除了關于接觸剛度的假設有被驗證的有限元支持有限元網格技術應用高級技術適用非專家用戶群自動化程序實現(xiàn)FEA和MBD應用而無需高級技術軸承工具箱：ADAMS/BearingAT36ADAMS/BearingAT傳統(tǒng)方式,以簡化的約束或力元方式模擬軸承,建?？?仿真精度差有限元方式,精度好,計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體相交點的解析方法支持的實體：球體圓柱體橢球體箱體使得接觸力曲線更光順提高了求解速度廣泛應用：軸承、履帶、皮帶輪、其它機構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的特點和優(yōu)勢軟件界面友好，操作簡單，易學易用；具有強大的二次開發(fā)功能，支持C++/Fortran語言，滿足不同需求三維實體、彈性體碰撞和沖擊分析功能；獨特的摩擦、間隙分析功能；大型工程問題的求解能力；極好的解算穩(wěn)定性，唯一支持SMP并行計算；支持系統(tǒng)參數(shù)化試驗研究、優(yōu)化分析；獨特的振動分析功能，能分析機構任意運動狀態(tài)下系統(tǒng)振動性能；提供多學科軟件接口，包括與CAD、FEA、CSD之間的接口；提供凝聚了豐富行業(yè)應用經驗的專業(yè)化產品；唯一經過大量的實際工程問題驗證的動力學軟件7/25/202446汽車/卡車/公交車船舶/通用機械鐵道/工程機械航空航天/兵器MSC.ADAMS行業(yè)應用機電液一體化仿真平臺MSC.Adams,Nastran,Easy5和Fatigue集成完成。7/25/202447集成仿真平臺7/25/202448HydraulicsFatigueControls3DCADFEA7/25/202449MSC.ADAMS領先的市場地位Source:DaratechMSC.ADAMS是目前機械系統(tǒng)仿真的工業(yè)標準7/25/202450

MSC產品國外用戶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”PhysicalVirtualPhysicalmodelundergoesdeploymenttestResultscomparedwithvirtualmodelinsametestconfigurationVirtualmodeltestedinflightconfigurationPhysicalmodelverifiedbycomparison7/25/202458ConceptProductDesign-Build-Measure衛(wèi)星設計流程NASASpaceRobotArm7/25/202460天線與太陽帆板應用JPL(JetPropulsionsLaboratory)KeepingtheMarsPathfindermissiononcourse海上吊裝機構/穩(wěn)定性SwayDisplacement(meter)SurgeDisplacement(meter)HeaveDisplacement(meter)錨鏈動力學仿真經營事業(yè)：內聯(lián)管道的普察設備面臨挑戰(zhàn)：確保挪威阿斯加德領域油田貫穿海底800公里的整個石油管路的檢查設備的高度可靠性解決方案：開發(fā)和測試檢查設備的虛擬原型，確保通過關鍵管段部分的流動性價值：取得了對檢測設備的顯著認識，以減少災難性情況的發(fā)生風險管路普查設備7/25/202466案例研究：PAB經營事業(yè)：石油開采和鉆探挑戰(zhàn)：PAB是一個水下結構，用于海洋平臺上，通過高壓噴射天然氣抽取石油。PAB通過一個狗屋鎖定系統(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仿真來更好的認識系統(tǒng)故障并阻止事故的發(fā)生。價值：考慮了流固耦合，機械故障能夠被很好的認知，從而幫助設計出更好的PAB系統(tǒng)。ProductionAdapterBase(PAB)艦載機多體動力學仿真

雷達是一個綜合了電子系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和高速運動的機械系統(tǒng)的復雜模型。在工作過程中，雷達在控制系統(tǒng)作用下，進行高速的旋轉運動和俯仰運動，同時，作為船載雷達還應當?shù)钟ê＠撕秃ｏL等在內的外界干擾，從而保證雷達能夠快速捕捉目標。

應用ADAMS可以建立包括控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)在內的虛擬樣機，多體動力學模型中包括：控制系統(tǒng)框圖電動機傳感器齒輪等減速機構彈性立柱雷達面陣艦載雷達兵器、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主營業(yè)務: 鐵道車輛制造面臨挑戰(zhàn): 預測油罐車的使用壽命，避免出現(xiàn)疲勞裂紋解決方案: 使用MSC.Software公司FEA軟件進行仿真，確定油箱上薄弱部位，并采用加強筋進行加固。價值所在: 減少許可證費用

成功案例:Socofer成功案例:Trenitalia主營業(yè)務: 歐洲鐵道運營商面臨挑戰(zhàn): 設計試驗鐵道車輛制動設備解決方案: 使用ADAMS—Matlab聯(lián)合仿真功能，研究車輪主動防滑系統(tǒng)的性能（WSPD---

WheelSlideProtectionDevice)價值所在: 借助虛擬樣機，得以優(yōu)化車輪主動防滑系統(tǒng)的性能“Theproposedmodelhasabehaviourqualitativelyandquantitativelyanalogoustotheonlinetests.” --P.Presciani

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