2.2 ADAMS軟件介紹

2.2.1 ADAMS軟件簡介

機械系統動力學分析軟件（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems， ADAMS）是由美國MDI公司（Mechanical Dynamics Inc.）開發的基于多體動力學理論的機械系統動態仿真軟件，ADAMS已迅速發展成為CAE領域中使用范圍最廣、應用行業最多的機械系統動力學仿真工具，占據了該領域1/2以上的市場份額，目前，已經被全世界各行各業的數百家主要制造商采用，在航空航天、汽車工程、工程機械等行業均有廣泛的應用，ADAMS軟件現已經并入美國MSC公司。

ADAMS軟件采用交互式的建模方式，利用該軟件的模型庫、約束庫、力庫等，可以創建完全參數化的機械系統動力學模型，其求解器基于多剛體系統動力學理論中的拉格郎日方程，使用該軟件，用戶可以方便地對機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析。

ADAMS軟件宣傳并推廣了“虛擬樣機”的概念，使用該軟件可以建立復雜機械系統的虛擬樣機，真實地模擬其運動過程，并且可以迅速地分析和比較多種參數方案，直至獲得優化的設計方案，從而大大減少了昂貴的物理樣機制造及試驗次數，提高了產品設計質量，大幅度地縮短了產品研制周期和費用。

ADAMS軟件的特點如下：

（1）利用交互式圖形環境和零件庫、約束庫、力庫建立機械系統三維參數化模型。

（2）分析類型包括運動學、靜力學和準靜力學分析，以及線性和非線性動力學分析，包含剛體和柔性體分析。

（3）具有先進的數值算法和強有力的求解器，使求解快速、準確。

（4）具有開放式結構，允許用戶定義自己的子程序，可以成為特殊行業用戶進行特殊類型虛擬樣機分析的二次開發工具平臺。

（5）具有多種CAD、FEA和控制設計軟件包的接口。

2.2.2 ADAMS軟件的組成

ADAMS軟件由基本模塊、擴展模塊、接口模塊、專業領域模塊及工具箱5類模塊組成，用戶不僅可以采用通用模塊對一般的機械系統進行仿真，而且可以采用專用模塊針對特定工業應用領域的問題進行快速有效的建模與仿真分析。

1.基本模塊

1）用戶界面模塊ADAMS/View

ADAMS/View提供了一個交互式圖形建模環境和仿真計算的前處理功能，具有快捷方便的圖標、菜單和對話框創建和修改工具，包采用簡單的分層方式完成建模工作，它提供了豐富的建模工具、約束庫和力/力矩庫，采用基于Parasolid核心的建模方法，支持布爾運算，在ADAMS/View中，用戶可像用Excel一樣方便地編輯模型數據，對于復雜的幾何模型，ADAMS/View支持從UG、Solidworks、Pro/E等軟件中建模然后再導入其中。

ADAMS/View的界面如圖2.4所示。

ADAMS/View支持對話框的方式定義求解器的各項設置，并自動完成模型與求解器及后處理程序的連接。

ADAMS/View有自己的高級編程語言，支持從命令行輸入命令，支持C++語言二次開發，有豐富的宏命令，有在線幫助功能。

2）求解器模塊ADAMS/Solver

ADAMS/Solver是ADAMS用來求解機械系統運動學和動力學問題的算法模塊，該模塊可以自動形成機械系統模型的動力學方程，提供靜力學、運動學和動力學的解算結果。用戶可以將其當做一個“黑箱”，只要在ADAMS/View中定義好各種建模和求解選項，就可以精確有效地解決各種工程問題。

3）后處理模塊ADAMS/PostProcessor

ADAMS軟件的后處理器可以對仿真結果進行豐富的數據作圖，數據處理（如曲線的代數運算、反向、偏置、縮放、編輯等），可對計算結果進行曲線數據統計，如均值、均方根、極值、斜率等，支持數據文件的輸出。

支持仿真動畫回放，支持多窗口畫面分割顯示及多頁面存儲，多視窗動畫與曲線結果可同步顯示，并可錄制成視頻文件，便于更形象地認識設計方案。

2.擴展模塊

● 振動分析模塊ADAMS/Vibration；

● 線性化分析模塊ADAMS/Linear；

● 高速動畫模塊ADAMS/Animation；

● 試驗設計與分析模塊ADAMS/Insight；

● 耐久性分析模塊ADAMS/Durability；

● 數字化裝配回放模塊ADAMS/DMU Replay。

3.接口模塊

● 柔性分析模塊ADAMS/Flex；

● 控制模塊ADAMS/Controls；

● 圖形接口模塊ADAMS/Exchange；

● CATIA專業接口模塊CAT/ADAMS；

● Pro/E接口模塊Mechanical/Pro。

其中柔性體接口模塊和控制模塊將在后續章節詳細介紹。

4.專業領域模塊

● 轎車模塊ADAMS/Car；

● 懸架設計軟件包Suspension Design；

● 概念化懸架模塊CSM；

● 駕駛員模塊ADAMS/Driver；

● 動力傳動系統模塊ADAMS/Driveline；

● 輪胎模塊ADAMS/Tire；

● 柔性環輪胎模塊FTire Module；

● 柔性體生成器模塊ADAMS/FBG；

● 經驗動力學模型EDM；

● 發動機設計模塊ADAMS/Engine；

● 配氣機構模塊ADAMS/Engine Valvetrain；

● 正時鏈模塊ADAMS/Engine Chain；

● 附件驅動模塊Accessory Drive Module；

● 鐵路車輛模塊ADAMS/Rail；

● FORD汽車公司專用汽車模塊Chassis。

5.工具箱

● 軟件開發工具包ADAMS/SDK；

● 虛擬試驗工具箱Virtual Test Lab；

● 虛擬試驗模態分析工具箱Virtual Experiment Modal Analysis；

● 鋼板彈簧工具箱Leafspring Toolkit；

● 飛機起落架工具箱ADAMS/Landing Gear；

● 履帶/輪胎式車輛工具箱Tracked/Wheeled Vehicle；

● 齒輪傳動工具箱ADAMS/Gear Tool。