机械系统动力学分析及ADAMS应用教程

目   录第1章  绪论 11.1  虚拟产品开发与虚拟样机技术 11.1.1  虚拟产品开发技术 11.1.2  虚拟样机技术 51.2  数字化功能样机及机械系统动力学分析与仿真 81.2.1  功能虚拟样机 81.2.2  数字化功能样机 111.2.3  机械系统动力学分析与仿真 121.2.4  数字化功能样机软件系统 141.3  机械系统动力学分析与仿真的发展方向及前沿 16第2章  多体系统动力学基本理论 212.1  多体系统动力学研究状况 212.1.1  多体系统动力学研究的发展 212.1.2  多体系统动力学研究活动 242.1.3  多体系统动力学研究现状 252.2  多刚体系统动力学建模 302.2.1  多体系统动力学基本概念 302.2.2  计算多体系统动力学建模与求解一般过程 322.2.3  多刚体系统运动学 332.2.4  多刚体系统动力学 432.2.5  计算多刚体系统动力学自动建模 532.3  多柔体系统动力学建模 562.3.1  柔性体上点的位置向量、速度和加速度 562.3.2  多柔体系统动力学方程的建立 572.4  多体系统动力学方程的求解 622.4.1  非线性代数方程组求解 632.4.2  微分代数方程组求解 642.5  多体系统动力学中的刚性(Stiff)问题 712.5.1  微分方程刚性(Stiff)问题 712.5.2  多体系统动力学中Stiff问题 74第3章  ADAMS软件简介 763.1  ADAMS软件概述 763.2  ADAMS软件基本模块 783.2.1  用户界面模块(ADAMS/View) 783.2.2  求解器模块 (ADAMS/Solver) 793.2.3  后处理模块(ADAMS/PostProcessor) 793.3  ADAMS软件扩展模块 813.3.1  液压系统模块(ADAMS/Hydraulics) 813.3.2  振动分析模块(ADAMS/Vibration) 813.3.3  线性化分析模块(ADAMS/Linear) 823.3.4  高速动画模块(ADAMS/Animation) 823.3.5  试验设计与分析模块(ADAMS/Insight) 833.3.6  耐久性分析模块(ADAMS/Durability) 833.3.7  数字化装配回放模块(ADAMS/DMU Replay) 843.4  ADAMS软件接口模块 843.4.1  柔性分析模块(ADAMS/Flex) 843.4.2  控制模块(ADAMS/Controls) 853.4.3  图形接口模块(ADAMS/Exchange) 853.4.4  CATIA专业接口模块(CAT/ADAMS) 853.4.5  Pro/E接口模块(Mechanical/Pro) 863.5  ADAMS软件专用领域模块 863.5.1  轿车模块(ADAMS/Car) 863.5.2  悬架设计软件包(Suspension Design) 863.5.3  概念化悬架模块(CSM) 873.5.4  驾驶员模块(ADAMS/Driver) 873.5.5  动力传动系统模块(ADAMS/Driveline) 873.5.6  轮胎模块(ADAMS/Tire) 883.5.7  柔性环轮胎模块(FTire Module) 883.5.8  柔性体生成器模块(ADAMS/FBG) 883.5.9  经验动力学模型(EDM) 893.5.10  发动机设计模块(ADAMS/Engine) 893.5.11  配气机构模块(ADAMS/Engine Valvetrain) 903.5.12  正时链模块(ADAMS/Engine Chain) 903.5.13  附件驱动模块(Accessory Drive Module) 903.5.14  铁路车辆模块(ADAMS/Rail) 913.5.15  FORD汽车公司专用汽车模块(ADAMS/Pre，现名Chassis) 913.6  ADAMS软件工具箱 913.6.1  软件开发工具包(ADAMS/SDK) 913.6.2  虚拟试验工具箱(Virtual Test Lab) 923.6.3  虚拟试验模态分析工具箱 (Virtual Experiment Modal Analysis) 923.6.4  钢板弹簧工具箱(Leafspring Toolkit) 933.6.5  飞机起落架工具箱(ADAMS/Landing Gear) 933.6.6  履带/轮胎式车辆工具箱(Tracked/Wheeled Vehicle) 933.6.7  齿轮传动工具箱(ADAMS/Gear Tool) 94第4章  ADAMS软件基本算法 954.1  ADAMS建模基础 954.1.1  参考标架 954.1.2  坐标系的选择 954.2  ADAMS运动学分析 964.2.1  ADAMS运动学方程 964.2.2  ADAMS运动学方程的求解算法 974.3  ADAMS动力学分析 984.3.1  ADAMS动力学方程 984.3.2  初始条件分析 1034.3.3  ADAMS动力学方程的求解 1044.4  ADAMS静力学及线性化分析 1054.4.1  静力学分析 1054.4.2  线性化分析 1064.5  ADAMS求解器算法介绍 1064.5.1  ADAMS数值算法简介 1064.5.2  动力学求解算法介绍 1074.5.3  动力学求解算法特性比较 1084.5.4  刚性问题求解算法选择 110第5章  ADAMS/View 1125.1  ADAMS/View简介 1125.1.1 建模和仿真的步骤 1125.1.2  创建模型 1135.1.3  测试并验证模型 1145.1.4  优化模型 1155.1.5  用户化和宏功能 1165.1.6  启动ADAMS/View 1165.1.7  定义建模环境 1195.2  几何建模工具 1235.2.1  建模工具调用的两种方式 1235.2.2  基本几何形状的绘制 1245.2.3  简单形体的建模 1255.2.4  复杂形体的建模 1265.2.5  几何形体的修改 1275.2.6  Body特性的修改 1285.3  约束建模 1325.3.1  约束简介 1325.3.2  创建约束 1335.3.3  定义驱动 1355.3.4  约束建模时需要注意的几点 1385.4  施加外力 1395.4.1  基本概念 1395.4.2  作用力 1405.4.3  柔性连接 1435.5  仿真分析 1475.5.1  设置仿真分析输出 1485.5.2  模型检查 1525.5.3  样机调试 1525.5.4  样机仿真分析和试验 1555.5.5  仿真过程中参数的设置 1595.5.6  仿真结果的保存和删除 1615.6  ADAMS/View应用实例 1615.6.1  几何建摸 1615.6.2  添加约束 1705.6.3  添加运动和力 1735.6.4  仿真分析 175第6章  ADAMS模型语言及仿真控制语言 1776.1  ADAMS的主要文件介绍 1776.2  ADAMS/Solver模型语言(ADAMS DATA Language) 1786.2.1  ADAMS/Solver模型语言的分类及其语法介绍 1786.2.2  模型文件的开头与结尾 1816.2.3  惯性单元 1816.2.4  几何单元 1826.2.5  约束单元 1866.2.6  力元 1886.2.7  系统模型单元 1916.2.8  轮胎单元 1936.2.9  数据单元 1956.2.10  分析参数单元 1966.2.11  输出单元 1986.3  ADAMS/Solver命令及仿真控制文件 2006.3.1  ADAMS/Solver命令结构及分类 2006.3.2  创建ADAMS/Solver仿真控制文件 206第7章  ADAMS/PostProcessor使用方法 2097.1  ADAMS/PostProcessor简介 2097.1.1  ADAMS/PostProcessor的用途 2097.1.2  ADAMS/PostProcessor 的启动与退出 2107.1.3  ADAMS/PostProcessor窗口介绍 2107.2  ADAMS/PostProcessor基本操作 2117.2.1  创建任务和添加数据 2127.2.2  工具栏的使用 2137.2.3  窗口模式的设置 2167.2.4  ADAMS/PostProcessor的页面管理 2167.3  ADAMS/PostProcessor输出仿真结果的动画 2167.3.1  动画类型 2177.3.2  加载动画 2177.3.3  动画演示 2187.3.4  时域动画的控制 2187.3.5  频域动画的控制 2207.3.6  记录动画 2217.4  ADAMS/PostProcessor绘制仿真结果的曲线图 2217.4.1  由仿真结果绘制曲线图的类型 2227.4.2  曲线图的建立 2227.4.3  曲线图上的数学计算 2247.5  曲线图的处理 2267.5.1  曲线数据滤波 2267.5.2  快速傅立叶变换 2277.5.3  生成伯德图 2287.6  ADAMS/PostProcessor的应用实例 2287.6.1  动力学模型的建立和仿真分析 2297.6.2  采用ADAMS/PostProcessor建立和设置曲线图 2307.6.3  采用ADAMS/PostProcessor对曲线图进行操作 232第8章  ADAMS/View函数及ADAMS/Solver函数 2338.1  ADAMS/View函数及ADAMS/Solver函数的类型及建立 2338.1.1  建立表达式模式下的函数 2338.1.2  建立运行模式下的函数 2348.2  ADAMS/View设计函数 2348.2.1  数学函数 2348.2.2  位置/方向函数 2368.2.3  建模函数 2378.2.4  矩阵/数组函数 2388.2.5  字符串函数 2418.2.6  数据库函数 2428.2.7  GUI函数 2438.2.8  系统函数 2438.3  ADAMS/View运行函数及ADAMS/Solver函数 2448.3.1  位移函数 2448.3.2  速度函数 2458.3.3  加速度函数 2468.3.4  接触函数 2468.3.5  样条差值函数 2478.3.6  约束力函数 2478.3.7  合力函数 2488.3.8  数学函数 2488.3.9  数据单元 2498.4  函数应用实例 2498.4.1  定义不同形式的驱动约束 2498.4.2  定义和调用系统状态变量 2528.4.3  度量或请求的定义和调用 254第9章  ADAMS用户子程序 2559.1  ADAMS用户子程序简介 2559.1.1  用户子程序的种类 2559.1.2  子程序的使用 2579.2  常用ADAMS用户子程序简介 2599.2.1  使用GFOSUB用户子程序实例 2599.2.2  常用用户定义子程序简介 2629.3  功能子程序 2709.3.1  功能子程序概述 2709.3.2  功能子程序SYSARY和SYSFNC 272第10章  ADAMS参数化建模及优化设计 27710.1  ADAMS参数化建模简介 27710.2  ADAMS参数化分析简介 27810.2.1  设计研究(Design Study) 27810.2.2  试验设计(Design of Experiments) 27810.2.3  优化分析(Optimization) 28010.3  参数化建模应用实例 28010.3.1  双摆臂独立前悬架拓扑结构 28110.3.2  系统环境设置 28110.3.3  双摆臂独立前悬架参数化建模 28210.4  优化设计实例分析 28910.4.1  参数化分析的准备 28910.4.2  设计研究 29510.4.3  试验设计 30010.4.4  优化分析 306第11章  ADAMS二次开发及实例 31311.1  定制用户界面 31311.1.1  定制菜单 31511.1.2  定制对话框 32011.2  宏命令的使用 32511.2.1  创建宏命令 32511.2.2  在宏命令中使用参数 32711.3  循环命令和条件命令 33111.3.1  循环命令 33111.3.2  条件命令 33311.4  ADAMS二次开发实例 33511.4.1  问题描述 33511.4.2  二次开发文件的组织及ADAMS环境的初始化 33611.4.3  菜单文件及菜单的初始化 33911.4.4  对话框文件和命令文件在建模(前处理)中的应用 34511.4.5  对话框文件和命令文件在分析计算部分的应用 36111.4.6  对话框文件和命令文件在后处理部分的应用 364第12章  ADAMS应用实例 37312.1  等速万向节专用仿真分析系统应用实例 37312.1.1  等速万向节结构简介 37312.1.2  等速万向节动力学模型的建立 37512.1.3  等速万向节动力学仿真分析系统简介 37712.1.4  基于本专用系统的万向节虚拟试验及结果 38012.2  ADAMS在汽车悬架及整车系统仿真的应用 39212.2.1  整车拓扑结构分析 39312.2.2  悬架、转向子系统仿真及其模型验证 40212.2.3  整车动力学仿真及其模型验证 404参考文献 432