CAX工程应用丛书：ADAMS 2018虚拟样机技术从入门到精通

本书注重基础、突出实例讲解，分为基础与实例两部分，共17章。其中，基础部分包括软件及动力学理论简介、动力学模型建立基础、ADAMS运动学分析、ADAMS静力学分析及线性化分析、求解器算法以及ADAMS应用基础、载荷施加、后处理分析等内容；实例部分包括多刚体分析、刚-柔耦合分析、多柔体分析、耐久性分析、振动分析、参数化分析和车辆分析等内容。本书下载文件中配有书中实例的几何模型以及实例的分析模型，方便读者查阅。

本书结合作者多年科研实践和本科生与研究生的相关教学经验编撰而成，可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ADAMS软件的教材或参考书，也可作为从事汽车交通、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、国防工业、造船等科学研究的工程技术人员使用ADAMS软件的参考书。

陈峰华，副教授，从事机械设计及动力学仿真计算教学工作十余年。目前主要从事结构动力学设计、精密机械设计及教学工作。精通ADAMS、MSC系列软件、AutoCAD、Pro/Engineer等软件，出版《ADAMS2016虚拟样机技术从入门到精通》等多本计算机图书。

虚拟样机技术是设计制造领域的一项新技术，其应用涉及汽车制造、工程机械、航空航天、造船、航海、机械电子和通用机械等众多领域。采用虚拟样机代替物理样机不但可以缩短开发周期，而且可以大大提高设计效率。

本书注重基础、突出实例讲解，分为基础与实例两部分，其中基础部分包括软件及动力学理论简介、动力学模型建立基础、ADAMS运动学分析、ADAMS静力学分析及线性化分析、求解器算法以及ADAMS应用基础、载荷施加、后处理分析等内容；实例部分包括多刚体分析、刚-柔耦合分析、多柔体分析、耐久性分析、振动分析、参数化分析和车辆分析等内容。

本书结合作者多年科研实践和本科生与研究生的相关教学经验编撰而成，可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ADAMS软件的教材或参考书，也可作为从事汽车交通、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、国防工业、造船等科学研究的工程技术人员使用ADAMS软件的参考书。

本书介绍的软件ADAMS是专门用于机械产品虚拟样机开发的工具，通过虚拟试验和测试，在产品开发阶段就可以帮助设计者发现设计缺陷，并提出改进的方法。
　　ADAMS研究复杂系统的运动学关系和动力学关系，以计算多体系统动力学为理论基础，结合高速计算机来对产品进行仿真计算，得到各种试验数据，帮助设计者发现问题并解决问题。本书主要介绍ADAMS的使用方法，由于涉及较多的理论知识，尤其是力学方面的知识，因此请读者参考多体系统动力学和结构动力学方面的书籍。
　　本书以ADAMS 2018版本为基础，涉及的内容包括刚性体建模、柔性体建模、参数化设计、优化计算、振动分析、控制系统等，详细介绍了ADAMS/View、ADAMS/PostProcsser、ADAMS/Autoflex、ADAMS/Vibration、ADAMS/Controls、ADAMS/Car等模块的使用方法，所介绍的内容不仅仅是入门内容，更多的是高级应用的内容。
　　全书共分为17章，各章安排如下：
　　第1章　简要介绍ADAMS 2018的新功能、ADAMS软件的基本算法，包括ADAMS建模中的一些基本概念、运动学分析算法、动力学分析算法、静力学分析及线性化分析算法以及ADAMS软件积分器等内容。
　　第2章　首先介绍ADAMS 2018的工作界面、零件库、约束库和设计流程，然后讲解ADAMS中工作界面的设置以及物体、约束副和施加载荷的创建，最后分析讲解后处理中的动画显示和输出测量曲线等。
　　第3章　介绍载荷的施加方式以及各种载荷的作用，并通过实例具体讲解各种载荷的施加方式。
　　第4章　讲解后处理的使用方法，通过后处理计算标记点（Marker）的位移、速度和加速度，计算运动副关联的两个构件之间的相对位移、速度和加速度等。
　　第5章　通过一个卡车模型和3个具体实例帮助读者熟悉刚体建模、定义材料属性、施加驱动和约束及仿真分析、后处理等操作步骤，以达到掌握运用ADAMS进行刚体建模的目的。
　　第6章　介绍刚-柔耦合建模的知识，通过3个具体的实例讲解刚-柔耦合仿真模型的建立及求解和后处理等内容。
　　第7章　首先介绍多柔体仿真的工程背景，然后讲解多柔体系统动力学中的几个突出问题，最后通过两个实例具体讲解多柔体系统动力学仿真的使用方法。
　　第8章　首先介绍机电联合仿真的基础知识，然后对控制工具栏进行详细讲解，最后通过实例讲解机电一体化联合仿真的实践与应用。通过本章的学习，读者可以掌握利用控制器进行仿真控制设置以及实现机电一体联合仿真的方法。
　　第9章　首先介绍三维建模软件与ADAMS之间的交换接口，然后讲解Pro/E和SOLID模型导入ADAMS的步骤，最后给出UG与ADAMS之间双向模型交换的一个典型实例，讲解两者之间模型转换的方法。
　　第10章　首先对参数化建模做简单介绍，然后通过双摆臂独立前悬架机构实例对参数化建模做详尽的阐述和分析，最后利用前悬架机构优化设计分析实例对机构优化设计进行深入分析。通过本章的学习，读者可以掌握参数化建模和分析的步骤，以及通过参数化建模来分析不同变量对系统的影响。
　　第11章　首先介绍振动分析模块，然后通过实例讲解刚性体模型建立振动模型、振动参数的输入和输出以及模型的测试、验证、精化及优化等，最后通过实例讲解柔性体模型建立振动模型的过程。通过本章的学习，读者可以掌握振动模型的输入和输出，振动仿真模型测试、验证、精化及优化，以及结果后处理方法等相关知识。
　　第12章　以3个耐久性例子为基础介绍耐久性模块的使用，通过实例的学习和分析，使读者对耐久性模块能够有深入的了解和认识，学会通过耐久性模块查看模型的应力和应变信息，并生成报告文件。
　　第13章　首先介绍ADAMS二次开发用户界面的定制，然后讲解宏命令的使用方法，最后讲解循环命令和条件命令的使用。
　　第14章　首先介绍ADAMS的主要文件，然后讲解求解器（Solver）模型语言分类并对每个模型语言与语法附带一个例子，最后介绍求解器（Solver）命令及仿真控制文件。通过本章的学习，读者可以深刻理解ADAMS中几何、约束、力元等的实质，脱离ADAMS/View环境，直接利用ADAMS/Solver进行一些高级应用。
　　第15章　首先介绍用户子程序种类和使用的基础知识，然后通过例子讲解GFOSUB用户子程序及常用的子程序，最后对功能子程序进行概述，重点讲解SYSARY和SYSFNC功能子程序。通过本章的学习，读者将具备基本的开发用户子程序的能力。
　　第16章　通过简要讲解ADAMS中专业车辆模块ADAMS/Car，再通过创建悬吊系统、整车装配等来展示如何应用这个专业模块进行设计和仿真设计，使读者掌握用车辆模块创建整车模型以及进行仿真设计的方法。
　　第17章　首先介绍ADAMS函数的基础知识，然后通过例子讲解驱动约束、定义和调用系统状态变量、测量及请求的定义和调用等。通过本章的学习，读者将对函数有进一步的认识和了解，提高对函数的掌握和理解。
　　本书最后的附录给出ADAMS中常用的使用技巧，帮助读者在学习过程中更快地掌握软件的使用技巧，提高工作效率。
　　为方便读者上机练习，本书提供了3~12章的模型文件，读者可以扫描下面的二维码下载：
　　
　　如果读者在下载过程中遇到问题，可发送邮件至[email protected]获得帮助，邮件标题为“ADAMS 2018虚拟样机技术从入门到精通”。
　　本书使用ADAMS 2018中文版编写，但对提到的中文界面术语都加入了英文注释，因此同样适用于英文软件的读者。读者在学习过程中遇到问题时可发送邮件邮箱，编者会尽快给予解答。
　　虽然编者在编写本书的过程中力求叙述准确、完善，但是水平有限，书中欠妥之处在所难免，希望读者和同仁能够及时指出，共同促进本书质量的提高。
　　编 者
　　2019年5月