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第一篇 MSC.ADAMS/Flex1

第1章 绪论1

1.1 MSC.ADAMS软件介绍1

1.2 课程综述2

1.3 求助方法2

1.3.1 在线帮助2

1.3.2 为用户提供的新闻和信息资料3

1.3.3 技术支持3

1.3.4 知识站点和咨询服务4

1.3.5 ASK（MSC.ADAMS交流学习集体站点）5

1.4 虚拟样机设计过程5

1.5 使用MSC.ADAMS/Flex的益处6

1.6 MSC.ADAMS/Flex的模态成分控制8

1.6.1 模态的激活与取消8

1.6.2 模态阻尼率8

1.7 惯量设置9

1.8.1 输出图形类型11

1.8 可视化属性设置11

1.8.2 变形比例系数12

1.8.3 变形基准点12

1.9 练习：准备制作一个罐头压碎机的仿真报告13

1.9.1 问题描述13

1.9.2 机械模型信息14

1.9.3 设置模型15

1.9.4 检查弹性操作杆15

1.9.5 对刚性操作杆的仿真计算16

1.9.7 准备特征值数据列表17

1.9.6 对弹性操作杆的仿真计算17

1.9.8 创建操作杆的图像18

1.9.9 动画的对比分析19

1.9.10 观察弹性体变形20

1.9.11 对比约束处扭矩的输出图形20

1.9.12 准备制作视频文件21

1.9.13 制作网页文件21

复习题23

2.1 模态叠加法24

2.2 Craig-Bampton结构模态综合24

第2章 基本原理24

2.3 模态振型的正交化25

2.4 弹性体上标记点的运动分析26

2.4.1 位置26

2.4.2 速度26

2.4.3 方向27

2.5 作用力27

2.5.1 作用于点的力与力矩27

2.5.2 分布载荷27

2.6 弹性体运动方程28

2.6.1 拉格朗日方程28

2.5.3 残余力与残余矢量28

2.5.4 预载荷28

2.6.2 质量矩阵29

2.6.3 重力和刚度30

2.6.4 阻尼30

2.6.5 运动方程的最后形式31

2.6.6 应力再现31

3.2 MSC.ADAMS/View命令的语法规则32

第3章 替换刚体零件（1）32

3.1 数据转换32

3.3 弹性体部件的移动与旋转34

3.4 弹性体零件的重命名35

3.5 模型属性35

3.6 列表信息35

3.7 节点36

3.8 绘图输出37

3.9 练习：弹性体零件的简单替换38

3.9.2 机构信息39

3.9.1 问题描述39

3.9.3 设置模型41

3.9.4 对模型进行仿真41

3.9.5 用弹性零件FOREARM（前臂）替换41

3.9.6 保存模型44

3.9.7 对弹性体前臂进行分析前的设置准备44

3.9.8 新建一个测量45

3.9.9 对弹性体前臂模型进行仿真45

3.9.10 检查仿真的结果46

3.9.11 输出模型47

3.9.12 可选练习48

复习题48

第4章 替换刚体零件（2）49

4.1 约束和驱动49

4.1.1 约束的用法49

4.1.2 约束的位置49

4.1.3 避免节点误连接49

4.2 约束连接的限制49

4.3 哑物体50

4.4 力51

4.5 练习：弹性体零件高级替换与仿真52

4.5.1 问题描述52

4.5.2 机构信息52

4.5.3 检查MNF文件52

4.5.4 设置模型53

4.5.5 调入弹性体53

4.5.7 检验连接点54

4.5.6 对弹性体进行测量54

4.5.8 连接弹性体55

4.5.9 检查破坏的约束57

4.5.10 参数化标记点的位置57

4.5.11 创建一个铰链58

4.5.12 对弹性体进行仿真59

4.5.13 检查分析结果61

4.5.14 用取消的模态来检查分析结果62

复习题63

5.2 ADAMS/Flex工具箱的说明64

第5章 优化MNF与载荷输出64

5.1 模态中性文件64

5.2.1 MNF浏览器65

5.2.2 MNF到MTX的转换器65

5.2.3 MSC到MNF的转换器65

5.2.4 MNF到MNF的优化器66

5.2.5 MNF的预加载荷67

5.3 MSC.ADAMS/Flex工具箱的优化器67

5.3.4 Precision（精确度）68

5.3.3 Formatting（格式）68

5.3.2 Units（单位）68

5.3.1 Invariants（不变量）68

5.3.5 Automatic（自动化）69

5.3.6 Manual（手动）70

5.3.7 Sketch file（草图文件）70

5.4 输出FEA载荷70

5.5 练习：优化MNF和FEA载荷输出72

5.5.1 问题描述72

5.5.2 收集当前的.mnf文件信息72

5.5.3 优化MNF73

5.5.4 制作一个草图文件74

5.5.5 手动优化MNF75

5.5.6 用第一个文件external_mesh.mnf进行替换75

5.5.7 用第二个文件manual_opt.mnf进行替换78

5.5.8 比较MNF79

5.5.9 输出连接点的FEA载荷80

5.5.10 可选练习82

复习题83

6.2 矩阵文件84

第6章 弹性体的基本描述84

6.1 基本描述84

6.3 练习：MSC.ADAMS/Solver的外部仿真用法85

6.3.1 问题描述85

6.3.2 机构信息85

6.3.3 检查MNF文件85

6.3.4 检查MSC.ADAMS/Solver数据文件86

6.3.5 修改数据文件86

6.3.7 向.adm数据文件添加矩阵描述文本88

6.3.6 生成矩阵文件88

6.3.8 更新相关的FLEX_BODY ID89

6.3.9 研究出现的警告和错误90

6.3.10 对模型数据文件做最后的修改90

6.3.11 创建并运行一个ACF文件90

6.3.12 调入分析结果91

6.3.13 检查结果91

6.3.14 可选作业92

复习题93

7.1 与弹性体的碰撞力94

7.2 弹性体的分布载荷和预载荷94

第7章 碰撞及分布载荷94

7.2.1 MSC.ADAMS/PostProcessor的特点95

7.2.2 弹性体的预载荷定义95

7.3 练习：碰撞与分布载荷的用法95

7.3.1 问题描述96

7.3.2 机构模型96

7.3.3 设置模型96

7.3.4 调入模型96

7.3.5 连接弹性体97

7.3.6 定义真空吸力98

7.3.7 改变真空器的渲染模式98

7.3.8 创建碰撞力99

7.3.9 刚性仿真弹性体100

7.3.10 运行一个弹性体仿真102

7.3.11 对比仿真结果102

7.3.12 可选作业104

8.1 基本问题105

8.2 FEM建模问题105

第8章 建模注意事项105

8.3 MSC.ADAMS建模的特殊问题107

8.4 结论性问题108

第9章 模型的校验与调试110

9.1 校验弹性体110

9.2 练习：校验与调试110

9.2.1 问题描述110

9.2.2 FEA模型描述及其结果110

9.2.3 数据及任务区分112

复习题118

第10章 应用实例119

10.1 工业机器人119

10.2 低压断路器120

10.3 小型弹性汽车123

10.4 舒适性轮胎模型123

10.5 具有弹性翻板和天线的人造卫星125

10.6 车辆的弹性悬架125

10.7 导弹外壳分离过程126

10.8 飞机起落架126

10.10 行驶状态的弹性轿车车体127

10.9 弹性车架与车底盘127

10.11 卡车通过路面坑洞的仿真128

10.11.1 模型及仿真内容128

10.11.2 模型特性128

10.11.3 在MSC.ADAMS中的仿真结果129

10.11.4 将仿真结果输出到MSC.Nastran129

10.12 铁路车辆的舒适性计算130

11.1.2 课程的结构体系133

11.2.1 在线帮助133

11.2 求助方法133

第11章 MSC.ADAMS/AutoFlex概述133

11.1.1 课程目标133

11.1 课程内容133

第二篇 MSC.ADAMS/AutoFlex133

11.2.2 为用户提供的新闻和信息资料134

11.2.3 技术支持134

11.2.4 知识站点和咨询服务135

11.2.5 ASK（MSC.ADAMS交流学习集体站点）135

12.1 介绍MSC.ADAMS/AutoFlex136

第12章 几何造型法136

12.2 使用弹性体的好处137

12.2.1 耐久性分析中可以更精确地进行载荷预测137

12.2.2 可以改善系统的性能137

12.3 使用MSC.ADAMS/AutoFlex和其他FEA软件创建MNF的比较137

12.3.1 使用MSC.ADAMS/AutoFlex软件创建MNF文件的特点137

12.4.3 说明138

12.4.2 MNF文件138

12.4.1 AFI文件138

12.4 MSC.ADAMS/AutoFlex文件138

12.3.3 说明138

12.3.2 使用其他FEA软件创建MNF文件的特点138

12.5 关于约束和运动139

12.5.1 约束用法139

12.5.2 约束的位置139

12.5.3 避免节点不匹配的方法139

12.6 约束连接的限制139

12.7 关于哑部件140

12.8 关于力140

12.9.2 连接点模态（Craig-Bampton点）142

12.9 关于模态自由度142

12.9.1 正交模态142

12.10 几何造型法143

12.10.1 几何体143

12.10.2 网格划分属性143

12.10.3 应力计算145

12.10.4 连接点145

12.10.5 其他属性147

12.11.2 检验模型148

12.11.1 问题描述148

12.11 练习：几何造型法148

12.11.3 创建弹性体150

12.11.4 选择连接点152

12.11.5 研究新创建的弹性体154

12.11.6 修改网格并创建新弹性体156

12.11.7 对新的弹性体施加约束156

12.11.8 研究弹性体模型159

12.11.9 修改弹性体upper_link_flex零件的几何形状，并创建新弹性体160

12.11.10 检验新的弹性体161

复习题162

第13章 拉伸造型法163

13.1 拉伸造型法概述164

13.1.1 中心线（Centerline）164

13.1.2 截面（Section）165

13.1.3 网格属性（Mesh/Properties）166

13.1.4 连接点（Attachment point）167

13.2 练习：拉伸造型法169

13.2.1 问题描述170

13.2.2 开始练习170

13.2.4 创建销子171

13.2.3 放大模型中的选定区域171

13.2.5 给弹性体施加约束175

13.2.6 运行仿真175

13.2.7 创建一个测量175

13.2.8 绘制结果曲线图176

13.2.9 进行手工计算176

13.2.10 创建一个新弹性体177

13.2.11 修复破坏的约束177

13.2.14 测量剪切应力178

13.2.12 确定ground_pin上的弯曲应力178

13.2.13 进行多次反复修改178

13.2.15 确定作用在销子ground_pin上的剪切应力179

复习题180

附录182

附录A 用FEM软件产生MNF的方法182

A1 ABAQUS182

A2 ANSYS182

A3 I-DEAS183

A4 MSC.Nastran183

A5 MSC.Marc183

A6 MSC公司的其他产品184

附录B MSC.ADAMS/Flex计算原理及背景185

B1 MSC.ADAMS软件弹性体计算的历史与发展185

B2 模态叠加185

B2.1 结构模态综合（Craig-Bampton方法）186

B2.2 模态振型的正交化188

B3.1 弹性体标记点的运动学分析190

B3 MSC.ADAMS的弹性体模型190

B3.2 作用力192

B3.3 弹性体运动方程196

附录C MSC.Nastran与MSC.ADAMS的接口200

C1 概述200

C2 MSC.Nastran生成MNF文件的过程200

C3 MSC.Nastran/MSC.ADAMS接口实例201

C4 MSC.ADAMS生成载荷文件212

C5 几点说明214

3.9 练习215

附录D 部分练习参考答案215

1.9 练习215

4.5 练习216

5.5 练习217

6.3 练习218

7.3 练习219

9.2 练习219

12.11 练习221

13.2 练习221