隨著人們認識客觀物質世界的能力不斷提高，已經建立起比較完善的科學理論體系。在眾多的理論知識中，人們對物質世界的運動學和動力學分析情有獨鐘，已經建立起了牛頓力學、拉格朗日方程和哈密頓理論等多套力學體系，使人們認識物質世界的能力進一步提高。同時，伴隨著計算機性能的提高，人們可以借助計算機和已有的力學理論知識來認識物質世界的規(guī)律，這使得數(shù)值模擬和計算力學成為解決實際問題的一種有效、可靠的方法。在數(shù)值模擬的分支中，計算多體動力學研究復雜系統(tǒng)中各個組成部分的運動學和動力學關系，可以幫助人們更好地認識系統(tǒng)中存在的矛盾，并采取措施盡量避免矛盾的產生。
要解決一個系統(tǒng)中存在的矛盾，需要借助更好的設計手段和設計方法。計算機輔助工程（CAE）可以幫助設計人員在設計階段對產品進行性能測試，從而使生產出來的個產品可能地滿足設計目標。借助CAE仿真計算手段，可以節(jié)省產品開發(fā)費用，縮短開發(fā)周期，提高開發(fā)效率，是一個非常有效的設計輔助手段。CAE這一新興的數(shù)值模擬分析技術在國外得到了迅猛發(fā)展，技術的發(fā)展又推動了許多相關的基礎學科和應用科學的進步。
在影響CAE數(shù)值模擬的諸多因素中，人才、計算機硬件和分析軟件是三個主要的方面�，F(xiàn)代計算機技術的飛速發(fā)展，已經為CAE技術奠定了良好的硬件基礎。多年來，重視CAE技術人才的培養(yǎng)和分析軟件的開發(fā)及推廣應用，發(fā)達國家不僅在科技界而且在工程界已經具有一支較強的掌握CAE技術的人才隊伍，同時在分析軟件的開發(fā)和應用方面也達到了較高水平。CAE數(shù)值模擬分析廣泛應用于包括航空航天、汽車制造、鑄造、噪聲控制、產品設計等各個方面。
我國的工業(yè)界在CAE技術的應用方面與發(fā)達國家相比水平還比較低。大多數(shù)的工業(yè)企業(yè)對CAE技術還處于初步的認同階段，CAE技術的工業(yè)化應用還有相當?shù)碾y度。這是因為，一方面我們缺少自己開發(fā)的具有自主知識產權的計算機分析軟件，另一方面大量缺乏掌握CAE技術的科技人員。而人才的培養(yǎng)則需要一個長期的過程，這將是對我國CAE技術的推廣應用產生嚴重影響的一個制約因素，而且很難在短期內有明顯的改觀。提高我國工業(yè)企業(yè)的科學技術水平，將 CAE技術廣泛應用于設計與制造過程還是一項相當艱巨的工作。
作為世界上發(fā)展速度快的發(fā)展中國家，CAE技術水平的提高對增強我國工業(yè)界的市場競爭能力，發(fā)展國民經濟發(fā)揮重要作用。因此，我們必須加大對CAE技術的投入，加快開發(fā)自己的計算機分析軟件，培養(yǎng)一批掌握CAE技術的人才。針對我國工業(yè)界，特別是中小企業(yè)的CAE技術還較為落后，缺乏專門人才的實際情況，如何利用飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術將我們的人才和技術資源充分發(fā)揮出來為企業(yè)服務，是在CAE技術的發(fā)展中值得重視的一個問題。我國科技界、教育界和工業(yè)界應該攜起手來為CAE技術的研究開發(fā)、人才培養(yǎng)和工業(yè)化應用而共同努力。本書由北京諾思多維科技有限公司組織編寫，北京諾思多維科技有限公司就是專門從事CAE仿真計算技術推廣的公司，能承擔多方面的CAE仿真計算工作，在振動、噪聲、流體、多體、疲勞耐久、剛強度、復合材料、轉子動力學、電磁和優(yōu)化計算等方面有自己的優(yōu)勢，可以進行項目合作、軟件培訓和二次開發(fā)方面的工作，可以幫助用戶提高技術水平和產品研發(fā)能力。
本書所介紹的軟件ADAMS是專門用于機械虛擬產品開發(fā)方面的軟件，通過建立多體動力學模型和虛擬試驗，在產品開發(fā)階段就可以幫助設計者發(fā)現(xiàn)設計缺陷，并提出改進的方法。ADAMS研究復雜系統(tǒng)的運動學和動力學關系，它以計算多體動力學為理論基礎，結合高性能計算機來對產品進行仿真計算，得到各種性能數(shù)據(jù)，幫助設計者發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。本書主要介紹ADASM/View的使用方法，由于計算多體動力學有非常復雜的力學理論背景，本書不對理論進行介紹，請讀者自己參考多體動力學和高等動力學方面的書。
本書以ADAMS 2020版為基礎，涉及ADAMS/View、ADAMS/PostProcessor、ADAMS/Flex、ADAMS/Vibration、ADAMS/Machinery、ADAMS/Durability和ADAMS/Controls模塊的功能，本書的實例較多，幾乎在每個知識點后都有對應的實例。本書主要包括剛性體建模（直接創(chuàng)建與導入CAD模型編輯構件），
運動副與驅動（約束與冗余約束），
施加載荷（柔性連接、接觸與摩擦力），
動力傳動子系統(tǒng)（齒輪、皮帶、鏈條、軸承、電機、繩索），
柔性體建模（在ADAMS中直接創(chuàng)建柔性體和導入有限元軟件計算的柔性體），
仿真計算與結果后處理（裝配計算、運動學計算、動力學計算、靜平衡計算、線性化計算、腳本仿真控制、批處理仿真
4D后處理、柔性體后處理、疲勞耐久計算、腳本仿真控制與傳感器的聯(lián)合使用），
ADAMS/View中的函數(shù)（函數(shù)的應用），
數(shù)據(jù)元素與系統(tǒng)元素（非線性彈簧）、
參數(shù)化設計與優(yōu)化分析（試驗設計、設計研究DOE和優(yōu)化）、
建立控制系統(tǒng)（直接創(chuàng)建控制，與MATLAB的聯(lián)合控制），
振動仿真分析等內容。
第3版相對于第2版增加了動力傳動子系統(tǒng)、
非線性彈簧、4D后處理、柔性體后處理、疲勞耐久計算、批處理仿真和優(yōu)化
計算等方面的內容。本書介紹的內容不僅僅是入門，更多的是高級應用。本書內容由淺入深，通過本書的講解和實例，相信讀者可以很快地掌握這些功能。請讀者掃描本書封底上的二維碼下載本書所附帶素材。
由于本書作者水平和時間所限，書中疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者評判指正。如果需要相關軟件的培訓、項目咨詢，或者在使用本書的過程中遇到問題，請通過電子郵件foradams@126.com與本書作者聯(lián)系。
作者
2021年3月 于北京
第1章ADAMS/View使用基礎
1.1計算機輔助工程(CAE)概述
1.1.1CAE技術概述和應用現(xiàn)狀
1.1.2虛擬樣機技術
1.1.3ADAMS簡介及特點
1.2ADAMS/View界面
1.2.1ADAMS/View歡迎界面
1.2.2ADAMS/View的界面
1.2.3界面上的快捷鍵
1.2.4狀態(tài)工具條
1.2.5主菜單工具條
1.3設置工作環(huán)境
1.3.1設置ADAMS/View的工作路徑
1.3.2設置坐標系和旋轉序列
1.3.3設置工作柵格
1.3.4設置單位
1.3.5設置重力加速度
1.3.6設置圖標
1.3.7設置圖形區(qū)的背景色
1.3.8編輯顏色
1.3.9設置名稱
1.3.10設置字體
1.3.11設置載荷的顯示大小
1.3.12設置燈光
1.3.13設置界面風格
1.4ADAMS/View中建模注意事項
1.4.1ADAMS/View中的命名規(guī)則
1.4.2構件元素的ID號
1.4.3模型元素的注釋
1.4.4ADAMS的建模流程
1.4.5ADAMS/View中的文件類型
1.4.6建模經驗總結
第2章剛性體建模
2.1直接建立剛體構件的元素
2.1.1構件與構件元素之間的區(qū)別
2.1.2直接創(chuàng)建幾何元素
2.1.3布爾操作
2.1.4實例： 創(chuàng)建電動機構件
2.1.5添加特征
2.2實例： 創(chuàng)建焊接機器人
2.3導入CAD模型建立構件
2.4編輯構件
2.4.1進入編輯對話框
2.4.2編輯構件的外觀
2.4.3編輯構件的質量信息
2.4.4編輯構件的初始速度
2.4.5編輯構件的名稱和位置
2.4.6編輯構件的初始狀況
2.4.7實例： 導入和編輯機械手
2.5實例： 創(chuàng)建汽車的懸架和轉向系統(tǒng)
第3章運動副與驅動
3.1定義運動副
3.1.1低副的定義
3.1.2實例： 旋轉副和滑移副
3.1.3實例： 定義球鉸副
3.1.4齒輪副的定義
3.1.5實例： 齒輪傳動
3.1.6實例： 齒輪螺桿傳動
3.1.7耦合副的定義
3.1.8基本副的定義
3.1.9高副的定義
3.1.10實例： 凸輪機構
3.1.11自定義約束
3.2添加驅動
3.2.1在運動副上添加驅動
3.2.2在構件的兩點之間添加驅動
3.2.3約束總結
3.2.4實例： 焊接機器人運動副和驅動
3.2.5冗余約束
3.3實例： 汽車懸架和轉向系統(tǒng)的約束與驅動
3.4實例： 挖掘機的約束與驅動
第4章施加載荷
4.1外部載荷
4.1.1載荷的定義
4.1.2實例： 直升機螺旋槳載荷
4.2柔性連接
4.2.1柔性連接的定義
4.2.2實例： 衛(wèi)星柔性連接
4.2.3實例： 汽車懸架柔性連接
4.3接觸
4.3.1接觸的定義
4.3.2實例： 凸輪機構的接觸
4.3.3實例： 錐齒輪接觸傳動
4.4摩擦力
第5章動力傳動子系統(tǒng)
5.1齒輪(Gear)傳動子系統(tǒng)
5.1.1齒輪傳動的類型
5.1.2齒輪傳動方法
5.1.3實例： 斜齒輪對的建立
5.1.4實例： 錐齒輪和直齒輪
5.1.5行星齒輪
5.2皮帶(Belt)傳動子系統(tǒng)
5.2.1皮帶傳動的類型
5.2.2實例： V型皮帶傳動
5.2.3實例： 梯形皮帶傳動
5.3鏈條(Chain)傳動子系統(tǒng)
5.3.1鏈條傳動的類型
5.3.2實例： Roller Sprocket型鏈條傳動
5.3.3實例： Silent Sprocket型鏈條傳動
5.3.4實例： 開環(huán)鏈條傳動
5.4軸承(Bearing)子系統(tǒng)
5.4.1軸承的類型
5.4.2實例： 軸承
5.5電機(Motor)子系統(tǒng)
5.5.1電機的類型
5.5.2實例： Curve Based電機
5.5.3實例： Analytical電機
5.6繩索(Cable)傳動子系統(tǒng)
5.6.1繩索傳動的類型
5.6.2實例： Simplified繩索的傳動
5.6.3實例： Discretized繩索的傳動
5.6.4實例： 多根繩索的傳動
第6章柔性體建模
6.1離散柔性連接件
6.1.1離散柔性連接件的定義
6.1.2實例： 轉向系統(tǒng)橫拉桿柔性連接件
6.2關于柔性體
6.2.1柔性體的概念
6.2.2模態(tài)的概念
6.2.3CB模態(tài)
6.3用ViewFlex生成柔性體
6.3.1實例： 用簡單方法創(chuàng)建柔性體
6.3.2用拉伸法創(chuàng)建柔性體
6.3.3用構件的幾何外形來生成柔性體
6.3.4導入有限元模型的網(wǎng)格文件創(chuàng)建柔性體
6.3.5實例： 焊接機器人的柔性化
6.4從有限元軟件中輸出MNF文件
6.4.1從Nastran中輸出MNF文件
6.4.2從Ansys中輸出MNF文件
6.5柔性體MNF文件的使用
6.5.1柔性體MNF替換剛性體
6.5.2實例： 挖掘機構件的柔性化
6.5.3直接導入MNF文件創(chuàng)建柔性體
6.5.4實例： 由MNF文件創(chuàng)建柔性體
6.5.5柔性體替換柔性體
6.5.6柔性體的轉換
6.5.7虛構件
6.6柔性體的編輯
6.6.1編輯柔性體的阻尼和有效性
6.6.2編輯柔性體的名稱和位置
6.6.3編輯柔性體的初始狀況
6.6.4編輯柔性體的初始速度
6.6.5編輯柔性體的模態(tài)初始狀況
第7章仿真計算與結果后處理
7.1仿真計算類型與仿真控制
7.1.1仿真類型
7.1.2查詢模型的自由度
7.1.3仿真控制
7.1.4動畫重放控制
7.1.5實例： 仿真類型
7.1.6實例： 概念汽車線性模態(tài)計算
7.1.7實例： 摩托車線性模態(tài)計算
7.1.8實例： 腳本仿真和批處理仿真
7.2傳感器
7.2.1傳感器的定義
7.2.2實例： 腳本仿真控制與傳感器
7.3結果后處理
7.3.1元素的默認輸出結果
7.3.2在后處理模塊中進行數(shù)據(jù)處理
7.3.3實例： 4D方式顯示結果
7.4客戶化輸出結果
7.4.1測試(Measure)
7.4.2輸出請求(Request)
7.4.3間隙(Clearance)
7.4.4軌跡線(Trace)
7.4.5實例： 用軌跡線創(chuàng)建凸輪
7.5柔性體計算結果后處理和疲勞耐久分析
7.5.1實例： 柔性體后處理
7.5.2實例： 疲勞耐久計算
第8章ADAMS/View中的函數(shù)
8.1ADAMS/View常用函數(shù)功能介紹
8.2函數(shù)的使用
8.2.1函數(shù)構造器
8.2.2實例： Step5函數(shù)的應用
8.2.3實例： Impact函數(shù)的應用
8.3ADAMS/View中的函數(shù)
8.3.1設計過程函數(shù)
8.3.2運行過程函數(shù)
第9章數(shù)據(jù)元素與系統(tǒng)元素
9.1數(shù)據(jù)元素
9.1.1數(shù)據(jù)元素的定義
9.1.2實例： 曲線型數(shù)據(jù)
9.1.3實例： 樣條線型數(shù)據(jù)
9.1.4實例： 振動臺的振動
9.1.5實例： 非線性彈簧
9.2系統(tǒng)元素
9.2.1系統(tǒng)元素的意義
9.2.2創(chuàng)建系統(tǒng)元素
9.2.3實例： 彈簧質量系統(tǒng)
第10章參數(shù)化設計與優(yōu)化分析
10.1參數(shù)化設計
10.1.1定義設計變量
10.1.2參數(shù)化模型
10.1.3實例： 單腿機器人的參數(shù)化
10.2優(yōu)化計算與參數(shù)化分析
10.2.1優(yōu)化計算的概念
10.2.2目標函數(shù)的定義
10.2.3約束函數(shù)的定義
10.2.4優(yōu)化計算
10.2.5設計研究
10.2.6試驗設計
10.2.7實例： 單腿機器人的優(yōu)化計算
10.2.8實例： 汽車懸置系統(tǒng)的優(yōu)化
第11章建立控制系統(tǒng)
11.1在ADAMS/View中建立控制方案
11.1.1控制系統(tǒng)的構成
11.1.2定義控制環(huán)節(jié)
11.1.3實例： 偏心連桿的轉速控制
11.1.4實例： 伺服跟蹤機構
11.2ADAMS與MATLAB的聯(lián)合控制
11.2.1定義輸入/輸出
11.2.2實例： 伺服跟蹤系統(tǒng)的聯(lián)合控制
第12章振動仿真分析
12.1建立振動仿真分析模型
12.1.1定義輸入通道和振動激勵
12.1.2定義輸出通道
12.1.3定義FD阻尼器
12.1.4振動模型的計算
12.2振動分析實例
12.2.1實例： 衛(wèi)星振動分析
12.2.2實例： 概念汽車的振動分析
光盤使用說明
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