第1章 ADAMS/View 基础知识

1.1 概述

1.1.1 计算机辅助工程(CAE)

广义CAE包括计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助创新(CAI)，计算机辅助分析(CAA)，计算机辅助优化(CAO)，计算机辅助制造(CAM)。狭义计算机辅助工程主要包括计算流体力学(CFD)，计算多体系统动力学(CMD)，计算结构力学(有限元分析,FEA)。

1.1.2 虚拟样机

在概念设计阶段，通过学科理论和计算机语言，对设计阶段的产品进行虚拟性能测试，达到提高设计性能、降低设计成本、减少产品开发时间的目的。传统产品开发流程如下：

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发现问题

概念设计

详细设计

制造物理样机

物理样机测试

定型生产

采用虚拟样机技术后，开发流程如下：

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概念设计

详细设计

虚拟样机设计

产品定型生产

1.1.3 ADAMS简介

ADMAS 是对机械系统进行运动学和动力学进行仿真计算的商用软件，基本模块是View模块、Postprocess模块、专用模块包括ADAMS/Car 汽车模块、ADAMS/Engine发动机模块、ADAMS/Rail火车模块和ADAMS/Aircraft 飞机模块等；嵌入式模块包括ADAMS/Vibration振动模块、ADAMS/Durability 耐久性模块、ADAMS/Hydraulic 液压模块、ADAMS/Controls控制模块和ADAMS/AutoFlex柔性体模块等。

1.2 ADAMS界面

1.2.1 工作目录(路径)

第一种方法是在启动时的欢迎界面上设置：

但是这种方法设置的工作目录只是暂时有效的，关闭软件再重启就失效了。
第二种方法是将ADAMS/View快捷方式的起始位置改为想要设置的工作目录，这种方法是长久有效的，以免每次打开ADAMS都要重新选择工作目录。首先在桌面创建ADAMS/View的快捷方式（如果没有）

然后设置快捷方式对的起始位置为工作目录：

1.2.2 常用快捷键

ADAMS 最常用的快捷键如下：

快捷键	功能
T+鼠标左键	平移模型
R+鼠标左键	旋转模型
Z+鼠标左键	缩放模型
T+鼠标左键	平移模型
F+鼠标左键或Ctrl+F	最大比例显示模型
S+鼠标左键	沿垂直于屏幕的轴线旋转模型
W+鼠标左键	将选中的一部分放大
E+鼠标左键	将某个模型的XY平面作为观察面
G	切换工作栅格隐藏与显示
V	切换图标（坐标系，力等）隐藏与显示
M	打开信息窗口
ESC	结束当前操作

1.3 常用窗口

数据库导航窗口(Database Navigator)
在菜单栏的:Tools->Database Navigator下打开
命令行窗口(Command Window)

Command窗口上部分显示历史命令，下部分是命令输入框。Command 有两个模式一个是CMD 模式，主要展示软件运行信息，一个python命令行模式，点击右下角的下拉箭头就可以切换。
坐标窗口
函数构造对话框(Function Builder)
表格编辑对话框(Table Editor)

ADAMS/View中所有的模型元素(part ,marker,joint等)都可以在表格编辑对话框中进行编辑。
模块插件对话框

选中load 将加载对应模块，选中 load at Startup以后启动时将一起加载选中的模块。

1.4 设置工作环境

1.4.1 设置坐标系

ADAMS 中坐标系有三种类型：笛卡尔坐标系（Cartesian）、柱坐标系(Cylindrical)和球坐标系(Spherical)。坐标系设置窗口可以这样打开：

Body fixed 表示绕刚体坐标系旋转，Space fixed表示绕总体坐标系旋转。Rotation Sequence是旋转序列，绕x轴旋转为1，绕y轴旋转为2，绕z轴旋转为3,313表示绕z-x-z这样的顺序旋转。

总体坐标系： ADAMS 界面左下角有一个原点不动但可以旋转的坐标系，称为总体坐标系，默认为笛卡尔坐标系。

显示/隐藏 总体坐标系的开关在右下角的菜单栏上。

局部坐标系： 在每个刚体的质心和其他几何关键点处，系统会固连一个坐标系，称为局部坐标系(Marker)。

1.4.2 设置工作栅格

在顶部菜单栏Settiings->Work Grid打开工作栅格对话框。

第一栏：设置栅格坐标为矩形坐标或者是极坐标。
第二栏：设置栅格尺寸。
第三栏：设置点，线，坐标轴等样式。
第四栏：设置位置和相对于某一坐标系(通常是全局坐标系)的旋转角度。

1.4.3 设置单位

几乎每个项目都要设置单位，正确设置单位是仿真成功的基础，因此要特别重视单位设置。在顶部菜单栏Settings->Units打开单位设置对话框。

第一栏：单位设置区。
第二栏：系统预先定义的几种常见的单位组合。含义如下：
MMKS：长度(mm)，质量(Kg)，力(牛顿)。
MKS：长度(m)，质量(Kg)，力(牛顿)。
CGS：长度(cm)，质量(g)，力(Dyne，达因，1Dyne=10−5N1 Dyne=10^{-5}N1Dyne=10−5N)。
IPS：长度(inch,英寸)，质量(Pound)，力(Pound)

1.4.4 设置重力加速度

注意
1.当系统刚体自由度和驱动数目相同时，系统会进行机构仿真，此时系统过的位置，速度和加速度等于重力加速度无关，完全由系统运动副和驱动决定。
2. 系统自由度大于驱动数目时，系统过的位形不能完全确定，系统对于不能完全确定的自由度会在重力作用下进行动力学计算，因此设置重力加速度很有必要。

在顶部菜单栏Settings->Gravity打开重力加速度对话框：

用户可以输入三个总体坐标轴上的重力分量，系统默认重力方向为总体坐标轴-Y方向。特别要注意，重力加速度的单位，当前坐标制为MMKS，因此重力加速度值为−9806.65Kg.mm/s2-9806.65Kg.mm/s^2−9806.65Kg.mm/s2。

1.4.5 设置图标

在顶部菜单栏Settings->Icons打开图标尺寸设置对话框。图标是模型元素的标识，如：坐标系，载荷和几何点等。

第一栏：所有图标的可见性设置。
第二栏：所有图标的尺寸设置。
第三栏：在Specify Attributes for中选中要设置图标属性的元素类型，然后可以单独对这种元素的图标设置尺寸，可见性、颜色和名称可见性。

1.4.6 设置颜色

为了方便辨识模型各个元素，需要给它们设置不同的颜色。在顶部菜单栏Settings->Colors打开颜色设置对话框。

选择颜色：点击Color Picker，弹出颜色选择对话框，然后在其中可以选择颜色。

创建新颜色：选择New Color，输入新颜色名称，点击Apply，在弹出的颜色选择对话框中选择对应的颜色值。

1.4.7 设置图形区的背景色

在顶部菜单Settings->View Background Color下打开图形区背景色对话框。

第一栏：左边是当前选中的图形区背景色预览，右边是新设置的颜色值预览。
第二栏：快捷颜色选择按钮，定义了一些常见的颜色值。
第三栏：配色滑块，滑动滑块配置红绿蓝三基色的比例调制颜色。
第四栏：开启颜色渐变和颜色渐变的方向，默认开启，从上到下渐变。

1.4.8 设置名称

在顶部菜单栏Settings->Names打开名称设置对话框。

第一栏：在对话框中显示时的名称格式设置，默认为短格式。
第二栏：在图标中显示时的名称格式设置，默认为长格式。
(1) 每个元素创建时ADAMS会给它分配一个ID号和名称，系统运算时读取元素的ID号来确定元素。
(2) ADAMS中元素一般都有父元素和子元素，通常使用几何依赖关系确定的，例如一个点是一个面的子元素。因此元素的名称有长格式和短格式之分。长格式是指从最高级元素一直到该元素的名称，如A.B.C，C是当前元素的名称；短格式是指只用元素名称来表示元素，如单独一个C。

1.4.9 设置字体

在顶部菜单栏Settings->Fonts打开字体设置对话框。

第一栏：Screen Font 是ADAMS 窗口的显示字体。
第二栏： Postscript Font是打印机字体。PostScript是一种与设备无关的打印机语言，即在定义图像时可以根本不考虑输出设备的特性(如打印机的分辨率、纸张大小等)。

1.4.10 设置灯光

在顶部菜单栏Settings->Lighting 打开灯光设置对话框。

左边第一栏：灯光强度(Intensity)，光晕(Ambient)，入射角度(Angle)。
左边第二栏：反射和双面光照。
右边栏：光源位置。

1.4.11 保存设置和恢复设置

保存设置：在顶部菜单栏Settings->Save Settings，将会保存当前工作取设置到工作目录下的aviewBs.cmd文件中。ADAMS View 启动时会自动读取该文件。
恢复设置：在顶部菜单栏Settings->Restore Settings，将会恢复工作区设置为默认值。