adams做动态静力学分析(牛头刨床为例)机械原理课设（完整）

前言

在上一篇博客基础上，进行拓展。刚学的adams，一些细节处理，花了一段时间弄明白。分享出来帮到同学们和新手们，避免一些坑。如果有帮助的话点个赞，或者关注涨粉，有问题的话下方评论。

介于文章篇幅限制，不可能非常详细，对于没有接触过adams且对下文描述操作不清楚的同学，建议先刷一遍教程。我刷的是:
【ADAMS2019从入门到精通（基础篇）】快速上手Adams，全面讲解
https://www.bilibili.com/video/BV1Xg4y1z7uX?p=4
两倍速刷即可，掌握基本的安装和操作

上一篇博客链接：
solidworks做动态静力学分析Motion(牛头刨床为例)机械原理课设（停止中断）
https://blog.csdn.net/lxtm5/article/details/106605107
动态静力分析的简述、题目及解析都已经介绍过了，在这不赘述

solidworks模型的导入到adams,关节约束

模型加了两个pin(红色)

方法一：

solidworks另存为的格式，名称用英文

打开adam,新建模型

导入文件，文件读取处双击空白选择

刷新显示

添加约束

1.添加固定副，下图下方有选择的英文提示

左边菜单栏找到下图约束栏，右键点击可修改约束，或双击左键

固定的一端要设置为大地，设置描述如下图

2.添加铰链

中间的黄球可调整显示模式

核对选择的是否正确，不正确的要修改

3.添加动力

一秒转360度

加了一部分约束，先仿真看看效果，看看约束加的是否正确，便于修改

前两个参数可修改，可确定仿真时间和步数，便于观察，后续还有细讲

驱动方向不对，可加负号

4.添加滑动副

为便于选择，点击零件，右键选择隐藏遮挡零件

方法二：

参考别人的博客：
利用Solidworks Motion将带有质量信息和关节约束的三维模型导入ADAMS
https://blog.csdn.net/weixin_38294178/article/details/74002293?depth_1-
一些问题其评论下方已有解答

这种方法就要让solidworks设置的配合和adams兼容，具体操作这里不赘述。因为该构件简单，我这次没用这种方法。

添加力的函数和质心质量、转动惯量

1、添加力的函数，单一力

力是随物体移动的，力的作用如下图红坐标系原点

点击红色圈，函数

可以看到这里也有IF语句，用法和solidworks是一样的

在solidworks中,我们输入的表达式是：
IF({速度2}:0,0,IF({线性位移11}-168:IF({线性位移11}+168:0,-9000,-9000),0,0))

由此我们要找运动位移和速度，

x方向的位移找到，点红色圈内，选择从哪个坐标系开始测量，到哪个坐标系，沿哪个坐标系可以是以上两坐标系之一

具体操作如下：

右键–marker–browse—找到如下图

接下来找速度

速度也是一样的步骤

IF({速度2}:0,0,IF({线性位移11}-168:IF({线性位移11}+168:0,-9000,-9000),0,0))

把速度和位移代入上式，得到
IF(VX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9, MARKER_9):0,0,IF(DX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9)-168:IF(DX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9)+168:0,-9000,-9000),0,0))

仿真如下，为便于观察，设置前两参数使速度慢点，当有阻力使有红箭头存在，存在情况满足题目要求。

2.设置杆的质心

发现杆3的质心有点偏离圆心

新建一个坐标系，加在零件上，圆心会自动识别的

设置质心位置如下图即可

设置杆5的质心
一样的操作

3.设置杆件的质量和转动惯量

设置杆件3的质量和转动惯量，注意到质心坐标x轴垂直界面，所以是Ixx 单位kgmmmm

设置杆件5的质量

为减少计算误差，其他杆件均设为0

生成图像和表格对比数据

1.生成阻力的图像来核对函数是否正确

一秒转360度
原c语言以15度显示一次数据
360/15=24
仿真步数设为24

点击图表处理模块

注意到杆5上的一个坐标系原点，用它相对于整个装配模型原点的位置横坐标作为x，自变量

先点击红色圈内，设置自变量为数据（x轴），数据设置为上述坐标系原点的位移，如下图，先来验证下力的函数是否正确

纵坐标，先选择力，再点红圈，添加图像

可以看到效果大体还可以，当时力变化不是突变，而是一条斜线，就是因为前面的步长给的是24，绘图精度不够

打开仿真，先把步长改为240，运行仿真一次
再重复上述操作，不同的是，横线部分更改为再建一个图，最后点圈内生成图按钮

这回效果好多了，点击黄色部分按钮，能捕捉点

效果可以，x还是很接近-168的，可以看到有两条线，底下为0的线是速度为反方向时位置对应的力。

2.生成（原机构简图对应）1点的支反力的图像和表格数据核对

这里先选测量传感器，用角度作为图像x坐标

界面选择 Motion(添加的运动)

参数设置如下图

确定得到如下图
打开仿真，先把步长改为24，运行仿真一次
完成结果如下图

右键转换为全图

结果显示如下，点圈内显示最大最小值，情况符合实际情况

用测量的角度作为图像x坐标
先在source下拉设置为测量，x坐标由time切换到date，选择测量角度

（原机构简图对应）1点对应的是铰链5

设置y坐标如下图，先添加x方向的力

点添加曲线，曲线如下

再在原图上添加y方向的力

点添加曲线，曲线如下

点击曲线编辑工具

先实现FxFx曲线的运算，再实现FyFy曲线的运算，

得到新的两条曲线，至此一共四条

让新得的两条曲线相加，即FxFx+FyFy

至此一共5条

导出表格操作

填写形式如下

右键 ----设置单元格格式----文本

开根号得力的大小，注意所在格的单元格格式为—常规

拖动下拉即可得到所有角度对应的力的大小

C语言工作目录下新建一个文本 -----force1.txt

在指定位置添加几行代码如下
FILE *fp1, *fp2, *fp3, *fp4, *fp5 ; //用于生成txt文件，单一类型格式，复制到表格中好核对

 if((fp1=fopen("force1.txt","w"))==NULL){printf("Can't open this file./n");exit(0);}

fprintf(fp1,"%13.3f\n" ,fr1) ;
编译运行没问题，在文件夹中运行exe文件会生成数据

把txt中的数据一次性复制到表格中对比，大体数据差不多，或多或少有些计算误差

关于角度的计算如下

下拉得到全部

C语言操作一样的

 if((fp2=fopen("angle1.txt","w"))==NULL){printf("Can't open this file./n");exit(0);}

fprintf(fp2,"%13.3f\n" ,bt1/dr) ;

角度大体都是一样的，有的可能因为atan的问题，还要补加180（红色部分），有的+360的肯定是没问题的

3.生成（原机构简图对应）2点的支反力的图像和表格数据核对

操作都是一样的，只不过选的铰链不同而已，不赘述，直接看结果。数据处理，±180（红色部分）或±360,还是有点误差。当算不出结果时，一定记得设置单元格格式为常规

4.平衡力矩的图像和表格数据核对

同样的操作不赘述

结果如下，180°后面的感觉符号有问题，不知道。。。大小是差不多的

另一种操作形式求合力矩

按趋势来讲，变号部分为红色，180°前面的感觉符号有问题，

总结

终于做完了，一些结果存在误差或感觉有点问题，不知道你们的结果怎么样？欢迎探讨，提意见或问题，欢迎评论

参考资料

1.《机械原理课程设计》王淑仁
2.段胜儒牛头刨床
http://www.doc88.com/p-9955781305463.html
3.solidworks做运动学分析Motion(牛头刨床为例)机械原理课设（详细）
https://blog.csdn.net/lxtm5/article/details/106579578
4.solidworks做动态静力学分析Motion(牛头刨床为例)机械原理课设（停止中断）
https://blog.csdn.net/lxtm5/article/details/106605107
5.利用Solidworks Motion将带有质量信息和关节约束的三维模型导入ADAMS
https://blog.csdn.net/weixin_38294178/article/details/74002293?depth_1-
6.ADAMS2019从入门到精通（基础篇）】快速上手Adams，全面讲解
https://www.bilibili.com/video/BV1Xg4y1z7uX?p=4

补充修正

在与同组同学的交流讨论下，最终发现了之前存在问题的原因，即力的方向角度（补±180）和力矩部分符号不对的问题。在这也非常感谢。分享与交流还是很能促进问题的发现与解决。

问题在于之前给的工作阻力有问题。回顾一下:
IF(VX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9, MARKER_9):0,0,IF(DX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9)-168:IF(DX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9)+168:0,-9000,-9000),0,0))

注意到仿真时，杆件向右移动时，很长的红线是指向右的，这代表工作阻力的方向，这里反了，把-9000改成9000即可。
IF(VX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9, MARKER_9):0,0,IF(DX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9)-168:IF(DX(MARKER_34, MARKER_9, MARKER_9)+168:0,9000,9000),0,0))

最后结果如下:

点1处的力和角度

点2处的力和角度

主动杆件1的平衡力矩

可以看到整体效果还是很好的，就只有在-90°的时候，两个力的角度相差180（红色字体部分）