ADAMS仿真作業(yè)說明

./ADAMS仿真大作業(yè)說明對象為曲柄滑塊機構(gòu)〔如圖1所示,每個同學有自己對應的參數(shù)〔曲柄長度l1,連桿長度l2,偏距e,具體見附件1。需要完成的容有：建模過程〔包括構(gòu)件、約束、驅(qū)動,仿真結(jié)果〔包括隨曲柄整周回轉(zhuǎn)過程中滑塊的位移、速度、加速度曲線；連桿中點的軌跡曲線并分析。圖1曲柄滑塊機構(gòu)2、提交作業(yè)的截止時間為第十一周第一次上課之前,由班長統(tǒng)一收齊電子版和紙質(zhì)版。請各位同學合理安排時間,按時完成作業(yè)并提交。3、作業(yè)提交方式：每人各提交1份紙質(zhì)版和電子版作業(yè)。其中,紙質(zhì)版只交報告〔格式見附件2；電子版中含報告一份,ADAMS仿真源文件〔*.bin,仿真動畫〔*.avi。所有文件放到一個文件夾下,文件夾名字為"學號_",比如"1505040903_三"。4、文檔撰寫過程中,機構(gòu)簡圖需采用微軟自帶的Visio軟件畫圖,公式要采用專用的公式編輯器〔如Mathtype等。機械原理課程組2017年3月10日附件1：參數(shù)分配表序號學號l1〔mml2〔mme〔mm150134142621141835210823463120155511221962012730719149278971521599513918104818919114513116122415521131256181489176181513417521167612425171963241812818922199313014201772232113489226812713236118425243017929255811123266615120272282142824151242937117273093197223123127133245195251196417278129203521932441161672454515915675195187171143081371842093017128104513130112614821121451111312316320141711625151071792716691101217881432718208230192995122099138162145129222218891723104163282420146152562158292698173162723184232813931929681942930671802231571782332651353033277310附件2：報告模板機械原理課程大作業(yè)——基于ADAMS的曲柄滑塊機構(gòu)動力學分析及仿真學號：班級：：任課教師：日期：2017年3月10日一、題目要求采用ADAMS軟件環(huán)境,建立簡單機械系統(tǒng)的動力學模型,借助軟件進行求解計算和結(jié)果分析。以單自由度六桿復合式組合機構(gòu)為對象建立其動力學模型,由靜止啟動,選擇一固定驅(qū)動力矩,繪制原動件在一周的運動關(guān)系線圖,具體機構(gòu)及參數(shù)如下。在圖1所示的六桿復合式組合機構(gòu),已知lAB=150mm,lBC=500mm,lDC=260mm,lBE=250mm,lAF=600mm,lAD=410mm,桿2和桿2’固結(jié),BE垂直于BC,AF垂直于AD；曲柄1的驅(qū)動力矩為2000N·m,方向為逆時針,作用在A點；構(gòu)件質(zhì)量m1=20kg,m2=40kg,m2’=20kg,m3=30kg,m4=70kg,滑塊5質(zhì)量忽略不計,構(gòu)件6為機架；質(zhì)心位置lCS1=75mm,lCS3=130mm,質(zhì)心S5在點E,構(gòu)件1、3繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量JS1=0.0375kg·m2,JS3=0.176kg·m2；該機構(gòu)在工作行程時滑塊受到摩擦力的作用,靜摩擦系數(shù)0.5,動摩擦系數(shù)0.3,試分析曲柄回轉(zhuǎn)一周過程中：〔1曲柄1與X軸正方向夾角隨時間變化的關(guān)系,曲柄轉(zhuǎn)動的角速度以及角加速度a1隨時間變化的關(guān)系；〔2桿3與Y軸反方向夾角隨時間變化的關(guān)系,桿轉(zhuǎn)動的角速度以及角加速度a3隨時間變化的關(guān)系；〔3滑塊5與桿4的相對速度v5與加速度a5隨時間變化的關(guān)系。圖1六桿復合式組合機構(gòu)運動簡圖二、建立模型運用Link命令創(chuàng)建桿1、2、2’、3、4構(gòu)件。運用Box命令創(chuàng)建滑塊5構(gòu)建和機架6。根據(jù)各桿長度,運用輔助Marker點、Move、Rotate等命令調(diào)整各構(gòu)件的相對位置,并在各構(gòu)件上單擊右鍵,在修改命令中添加構(gòu)建的質(zhì)量信息,以及桿1、3繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量,其中滑塊5的質(zhì)量位0,創(chuàng)建完成后的機構(gòu)模型如圖2所示。圖2機構(gòu)模型圖三、添加約束與驅(qū)動運用Joint中的Revolute命令在A、B、C、D、E、F點處添加鉸接約束,其中桿1、桿3和滑塊5均和機架6鉸接,桿2和桿2’用Joint中的Fixed命令固結(jié)在一起,形成"L"型桿。圖3添加約束與驅(qū)動圖運用Joint中的Translational命令在滑塊5添加移動約束,使桿4在滑塊5上來回滑動,并右擊移動副,運用JointFriction命令添加移動副的摩擦力：靜摩擦系數(shù)0.5,動摩擦系數(shù)0.3。運用Creatforces命令中的Torque命令為曲柄1添加驅(qū)動力矩,大小為2000N·m,方向為逆時針,作用在A點上。添加約束與驅(qū)動后的模型如圖3所示。四、進行仿真在InteractiveSimulationControls命令中輸入EndTime=2s,Step=500,檢測有無錯誤,完成仿真,觀察機構(gòu)運動情況。五、測量構(gòu)建運動參數(shù)運用Build-Measure-Angle命令策略曲柄1與X軸正方向的夾角隨時間變化的關(guān)系,以及桿3與Y軸反方向夾角隨時間變化的關(guān)系。運用Build-Measure-SelectedObject命令測量曲柄1轉(zhuǎn)動的角速度和角加速度a1隨時間變化的關(guān)系；桿轉(zhuǎn)動的角速度和角加速度a3隨時間變化的關(guān)系。運用Build-Measure-PointtoPoint命令測量滑塊5與桿4的相對速度v5與加速度a5隨時間變化的關(guān)系。六、查看運動曲線運用后處理命令查看第五步中所測量的各物理量隨時間變化的規(guī)律。曲柄1與X軸正方向的夾角隨時間變化的關(guān)系圖4隨時間變化圖分析：圖4所示是曲柄從初始位置開始的隨時間變化的曲線圖,從圖中可以看出轉(zhuǎn)角隨時間越來越大,從0~0.4s曲線增長很慢且不穩(wěn)定,這說明曲柄的角速度一直在變化,0.4s后曲線近似于直線,說明曲柄角速度趨于恒定。曲柄1轉(zhuǎn)動的角速度以及角加速度a1隨時間變化的關(guān)系圖5曲柄1角速度和角加速度圖分析：圖5中紅色曲線位角速度,藍色為角加速度,角速度從0開始,0.4s后趨于穩(wěn)定,這與圖4結(jié)論吻合。由圖可知,在每個循環(huán)中,角速度最大時角加速度最小,用ADAMS仿真分析可知,當曲柄1轉(zhuǎn)動到與桿2近似位一條直線時,角加速度最大,如圖6；角速度最大位置如圖7。圖6角加速度最大位置圖圖7角速度最大位置圖桿3與Y軸反方向夾角隨時間變化的關(guān)系圖8桿3與關(guān)系圖分析：由圖8可知,桿3為從動桿,其無法整周轉(zhuǎn)動,只能隨曲柄1的轉(zhuǎn)動作往復擺動,由軟件分析可知,,其擺角圍。桿轉(zhuǎn)動的角速度以及角加速度a3隨時間變化的關(guān)系圖9桿3角速度和角加速度圖分析：圖9中,紅色為曲線位角速度,藍色曲線為角加速度。用ADAMS仿真分析可知,當曲柄1轉(zhuǎn)動到與桿2近似為一條直線時,角加速度最大,這與曲柄角加速度分析結(jié)果一致?；瑝K5與桿4的相對速度v5與加速度a5隨時間變化的關(guān)系圖10滑塊5與桿4的相對速度v5與加速