ADAMS例题夹紧机构.ppt

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1、第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构钩锁机构 在与休斯敦的人造太空飞船在与休斯敦的人造太空飞船研制中心签订的一份合同中，研制中心签订的一份合同中，North American Aviation, Inc. 的的 Earl V. Holman 发明发明了一个挂锁模型，它能够将了一个挂锁模型，它能够将运输集装箱的两部分夹紧在运输集装箱的两部分夹紧在一起，由此而产生了该弹簧一起，由此而产生了该弹簧挂锁的设计问题。该挂锁共挂锁的设计问题。该挂锁共有十二个，在有十二个，在 Apollo 登月计登月计划中，它们被用来夹紧登月划中，它们被用来夹紧登月仓和指挥服务仓。仓和指挥服务仓。第第11章章

2、 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构钩锁机构第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构设计要求钩锁机构设计要求1、 能产生至少能产生至少 800N 的夹的夹紧力。紧力。 2、 手动夹紧，用力不大手动夹紧，用力不大于于 80N。 3、 手动松开时做功最少。手动松开时做功最少。 4、 必须在给定的空间内必须在给定的空间内工作。工作。 5、 有震动时，仍能保持有震动时，仍能保持可靠夹紧。可靠夹紧。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模设设置置 模型名模型名： Latch。 Units：长度单位设置为：长度单位设置为厘米（厘米（cm）。）。 Working Gri

3、d：工作栅：工作栅格尺寸设置为格尺寸设置为25，格距，格距为为1。 Icons：Model Icons 的的所有缺省尺寸改为所有缺省尺寸改为2。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模设设计点（计点（曲柄（曲柄（pivot）和手柄（和手柄（handle）铰）铰链位置链位置）第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模曲曲柄（柄（pivot）和手柄）和手柄（handle）。）。 厚度和半径设为厚度和半径设为1cm。 Point_1、_2和和 _3。 Point_3 和和_4 之间建立之间建立连杆。连杆。 改名改名pivot 、handle 。第第1

4、1章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模连连接接pivot和和handle并仿并仿真。真。 用铰链在用铰链在Point_1、和、和 _3连接。连接。 结束时间为结束时间为 1 秒、输出秒、输出步数为步数为 50 步仿真。步仿真。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模钩钩子（子（hook）和连杆）和连杆（slider）。）。 钩子（长度为钩子（长度为 1cm）名）名字改为字改为hook。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模设设计点、连杆计点、连杆 Point_8、和、和 _9。 连接连接Point_8、和、和 _9的连

5、的连杆。杆。 连杆改名为连杆改名为slider。 Point_2、_8和和 _9处铰处铰链连接。链连接。 2 秒、秒、200 步的仿真。步的仿真。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模地地块、块、Contact 地块地块(-2, 1, 0) 拖至拖至 (-18, -1, 0)，改名为，改名为ground_block。 Contact：地块与钩子的：地块与钩子的接触（参数为默认值）。接触（参数为默认值）。 2 秒、秒、200 步的仿真。步的仿真。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模弹弹簧簧 弹簧代表钩子夹住集装弹簧代表钩子夹住集装箱时的夹

6、紧力。弹簧的箱时的夹紧力。弹簧的刚度系数是刚度系数是 800N/cm，阻尼系数是阻尼系数是 0.5N*s/cm，表示钩子移动表示钩子移动 1 厘米产厘米产生的夹紧力为生的夹紧力为 800N（与（与实际相符？）。实际相符？）。 第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模弹弹簧簧 点取以下位置放置弹簧：点取以下位置放置弹簧： （-14,1,0）（注意一定）（注意一定要取钩子的顶点要取钩子的顶点 EXTRUSION_1.V16） 和（和（-23,1,0） 2 秒、秒、200 步的仿真。步的仿真。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模手手柄力柄力 S

7、pace Fixed。 80N。依次选取手柄、。依次选取手柄、手柄末端的标志点、位手柄末端的标志点、位置（置（-18，14，0） 。 2 秒、秒、200 步的仿真。步的仿真。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模Measure on the Spring Force 在仿真模拟过程中，在仿真模拟过程中， 通通过测量监控模型的重要过测量监控模型的重要特性。对于这个挂锁模特性。对于这个挂锁模型，需要监控夹紧力。型，需要监控夹紧力。弹簧力的值代表夹紧力弹簧力的值代表夹紧力的大小。的大小。 0.2 秒、秒、50 步的仿真。步的仿真。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析

8、钩锁机构建模钩锁机构建模Creating an Angle Measure 角度测量用来以反映角度测量用来以反映手柄压下的位置。手柄压下的位置。 1）有一最紧位置。）有一最紧位置。 2）手柄与钩子不能干）手柄与钩子不能干涉涉 。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模Creating an Angle Measure 名称名称overcenter_angle。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模Creating a Sensor 用传感器控制仿真结用传感器控制仿真结束的时间。当连杆与束的时间。当连杆与手柄共线时，认为已手柄共线时，认为已达

9、到最紧位置，此时达到最紧位置，此时结束仿真计算。结束仿真计算。 第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模Creating a Sensor第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模Creating a Sensor 0.2 秒秒 100 步仿真。步仿真。 在角度达到在角度达到0o时仿真时仿真被传感器终止。被传感器终止。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模用物理样机试验数据用物理样机试验数据检验模型检验模型 模型能否反映实际情模型能否反映实际情况？况？ 样机试验数据样机试验数据- 角度角度夹紧力夹紧力第第11章章 A

10、DAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模输入物理样机输入物理样机试验数据试验数据 ImportNumeric DataCreate Measures test_dat.csv .Latch. 。 第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模用物理样机试用物理样机试验数据建立曲线验数据建立曲线图图 Data水平轴用数据水平轴用数据test_dat.MEA_1，选，选择择 MEA_2 作为作为 y 轴轴数据数据 。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模给给 x 轴、轴、y 轴设轴设置单位，给图表置单位，给图表加一个名字加一个名字在在Tit

11、le 窗口输入窗口输入Latch Force vs. Handle Angle。 选择选择haxis后再选择后再选择Labels，在，在Label 窗口输入窗口输入Degrees。 对对vaxis 轴重复上述过程，并输入轴重复上述过程，并输入Newtons。 curve_1，在，在Legend 栏输入栏输入Physical Test Data。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构建模钩锁机构建模建立仿真数据建立仿真数据曲线图曲线图 overcenter_angle 作作为水平轴数据。为水平轴数据。 SPRING_1_MEA_1 作为垂直轴数据。作为垂直轴数据。与实验数据相符，模型

12、可与实验数据相符，模型可以代替物理样机。以代替物理样机。可用对模型的研究取代对可用对模型的研究取代对物理样机的研究。物理样机的研究。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究参数对机构性参数对机构性能的影响及寻求能的影响及寻求最优机构最优机构 可把除可把除POINT_4外外的各点位置作为设计的各点位置作为设计变量。变量。 （POINT_4的的影响显而易见）影响显而易见）第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究创建设计变量创建设计变量第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究参查看设计变量取值情况参查看设计变量取值情况第第

13、11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究进行手动研究进行手动研究 运行运行0.2s-100step仿真，保存仿真，保存SPRING_1_MEA_1曲线；曲线； 修改设计变量修改设计变量DV_1的值为的值为1，再作仿真，可见，再作仿真，可见夹紧力有改善；将夹紧力有改善；将DV_1改回改回0。第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究进行进行Design Study 点击点击Display-弹出面弹出面板板-More，设置：，设置：Time Delay ：0.0.Chart Variables and Show Report： Yes. Solver

14、Settings dialog box ：Close. 点击点击Start进行进行Design Study第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究Design Study结果结果 第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究Design Study结果结果 (-760.21+804.24)/(-1+0.5)=-88.0600第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究对每一设计变量作对每一设计变量作Design Study 第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究对每一设计变量作对每一设计变量作De

15、sign Study 对夹对夹紧力紧力的影的影响较响较大大第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究进行进行Optimization 取为取为优化优化设计设计的设的设计变计变量量第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究进行进行Optimization 设定优化设计变量的取值范围：设定优化设计变量的取值范围： 第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究进行进行Optimization 第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究进行进行Optimization 设置设置Output和和Optimizer第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究Optimization结果结果第第11章章 ADAMS实例分析实例分析 钩锁机构研究钩锁机构研究Optimization结果结果 优化结果列表优化结果列表 In the Result Set text box, enter .Latch.Multi_Run_001.Optimization_Results. Select OK. (完)ADAMS课程（完）课程（完）42 结束语结束语