2.2 ADAMS软件介绍

2.2.1 ADAMS软件简介

机械系统动力学分析软件（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems， ADAMS）是由美国MDI公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的基于多体动力学理论的机械系统动态仿真软件，ADAMS已迅速发展成为CAE领域中使用范围最广、应用行业最多的机械系统动力学仿真工具，占据了该领域1/2以上的市场份额，目前，已经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用，在航空航天、汽车工程、工程机械等行业均有广泛的应用，ADAMS软件现已经并入美国MSC公司。

ADAMS软件采用交互式的建模方式，利用该软件的模型库、约束库、力库等，可以创建完全参数化的机械系统动力学模型，其求解器基于多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程，使用该软件，用户可以方便地对机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。

ADAMS软件宣传并推广了“虚拟样机”的概念，使用该软件可以建立复杂机械系统的虚拟样机，真实地模拟其运动过程，并且可以迅速地分析和比较多种参数方案，直至获得优化的设计方案，从而大大减少了昂贵的物理样机制造及试验次数，提高了产品设计质量，大幅度地缩短了产品研制周期和费用。

ADAMS软件的特点如下：

（1）利用交互式图形环境和零件库、约束库、力库建立机械系统三维参数化模型。

（2）分析类型包括运动学、静力学和准静力学分析，以及线性和非线性动力学分析，包含刚体和柔性体分析。

（3）具有先进的数值算法和强有力的求解器，使求解快速、准确。

（4）具有开放式结构，允许用户定义自己的子程序，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。

（5）具有多种CAD、FEA和控制设计软件包的接口。

2.2.2 ADAMS软件的组成

ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成，用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真，而且可以采用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析。

1.基本模块

1）用户界面模块ADAMS/View

ADAMS/View提供了一个交互式图形建模环境和仿真计算的前处理功能，具有快捷方便的图标、菜单和对话框创建和修改工具，包采用简单的分层方式完成建模工作，它提供了丰富的建模工具、约束库和力/力矩库，采用基于Parasolid核心的建模方法，支持布尔运算，在ADAMS/View中，用户可像用Excel一样方便地编辑模型数据，对于复杂的几何模型，ADAMS/View支持从UG、Solidworks、Pro/E等软件中建模然后再导入其中。

ADAMS/View的界面如图2.4所示。

ADAMS/View支持对话框的方式定义求解器的各项设置，并自动完成模型与求解器及后处理程序的连接。

ADAMS/View有自己的高级编程语言，支持从命令行输入命令，支持C++语言二次开发，有丰富的宏命令，有在线帮助功能。

2）求解器模块ADAMS/Solver

ADAMS/Solver是ADAMS用来求解机械系统运动学和动力学问题的算法模块，该模块可以自动形成机械系统模型的动力学方程，提供静力学、运动学和动力学的解算结果。用户可以将其当做一个“黑箱”，只要在ADAMS/View中定义好各种建模和求解选项，就可以精确有效地解决各种工程问题。

3）后处理模块ADAMS/PostProcessor

ADAMS软件的后处理器可以对仿真结果进行丰富的数据作图，数据处理（如曲线的代数运算、反向、偏置、缩放、编辑等），可对计算结果进行曲线数据统计，如均值、均方根、极值、斜率等，支持数据文件的输出。

支持仿真动画回放，支持多窗口画面分割显示及多页面存储，多视窗动画与曲线结果可同步显示，并可录制成视频文件，便于更形象地认识设计方案。

2.扩展模块

● 振动分析模块ADAMS/Vibration；

● 线性化分析模块ADAMS/Linear；

● 高速动画模块ADAMS/Animation；

● 试验设计与分析模块ADAMS/Insight；

● 耐久性分析模块ADAMS/Durability；

● 数字化装配回放模块ADAMS/DMU Replay。

3.接口模块

● 柔性分析模块ADAMS/Flex；

● 控制模块ADAMS/Controls；

● 图形接口模块ADAMS/Exchange；

● CATIA专业接口模块CAT/ADAMS；

● Pro/E接口模块Mechanical/Pro。

其中柔性体接口模块和控制模块将在后续章节详细介绍。

4.专业领域模块

● 轿车模块ADAMS/Car；

● 悬架设计软件包Suspension Design；

● 概念化悬架模块CSM；

● 驾驶员模块ADAMS/Driver；

● 动力传动系统模块ADAMS/Driveline；

● 轮胎模块ADAMS/Tire；

● 柔性环轮胎模块FTire Module；

● 柔性体生成器模块ADAMS/FBG；

● 经验动力学模型EDM；

● 发动机设计模块ADAMS/Engine；

● 配气机构模块ADAMS/Engine Valvetrain；

● 正时链模块ADAMS/Engine Chain；

● 附件驱动模块Accessory Drive Module；

● 铁路车辆模块ADAMS/Rail；

● FORD汽车公司专用汽车模块Chassis。

5.工具箱

● 软件开发工具包ADAMS/SDK；

● 虚拟试验工具箱Virtual Test Lab；

● 虚拟试验模态分析工具箱Virtual Experiment Modal Analysis；

● 钢板弹簧工具箱Leafspring Toolkit；

● 飞机起落架工具箱ADAMS/Landing Gear；

● 履带/轮胎式车辆工具箱Tracked/Wheeled Vehicle；

● 齿轮传动工具箱ADAMS/Gear Tool。