ADAMS用户常见问题答录

    ADAMS是一款功能多样的多体动力学仿真分析软件，包含的模块比较多，还可以和多种软件进行联合仿真。因此很多用户对ADAMS软件具体能做哪方面的仿真，是否能解决关心的问题，某些具体功能该怎么使用等方面存有疑问。本期信工诚工程师将用户经常提出的高频问题以及答疑实录做一个汇总，希望能对有相同疑问的人有帮助。

问题一：软件是否有液压模块，该怎样将液压系统考虑到运动学仿真中？

答：ADAMS软件目前没有液压模块，但ADAMS软件与带有液压系统仿真功能的控制类软件（MSC Easy5、Matlab/Simulink等）有双向的数据接口，可以在仿真中考虑液压力。

问题二：软件是否支持大变形结构的刚柔耦合分析，都有哪些实现途径？

答：部件变形量超过特征长度的10%在刚柔耦合时必须考虑部件几何非线性的影响。ADAMS软件在解决大变形部件的刚柔耦合分析时有三种途径。

1)       一是通过Flexible Bodies中的Discrete Flexible Link功能；

2)       二是通过ADAMS与MSC MARC软件的Co-Simulation接口，来进行实时信息交互；

3)       三是通过ADAMS2015.1版本新增功能ADAMS/MaxFlex，将MSC NASTRAN中sol400功能内置到ADAMS中，直接通过读入bdf文件的形式创建大变形柔性体。

问题三：在ADAMS中是否能够模拟绳索类部件？

答：从2013版开始ADAMS改变了界面风格，从这一版本开始软件内部增加了一个功能包——机械包。在机械包里陆续加入了一些常用的机械结构，其中包括轴承、齿轮、皮带、链条、绳索、电机、凸轮等模块。通过这些模块可以快速建立并分析对应的结构。

问题四：在ADAMS启动后，每次更改路径很费时，如何永久改变ADAMS的启动路径？

答：在Adams的桌面快捷方式上右击鼠标，选属性，再在起始位置上输入你想要的文件夹（非中文命名），然后点击确定，下次启动软件就会自动将设置的文件夹作为启动路径。

问题五：Marker点与Pointer点区别？

答：Marker具有方向性，大部分情況都是伴随部件自动产生的，可以用来定义部件的几何外形和方向，定义约束与运动的方向等；Point点不具有方向性，都是用户自己建立的，常用来作为参数化的参考点，若部件与参考点相连，当修改参考点的位置时，其所关联的物体也会一起移动或改变。

问题六：为什么定义驱动有时候逆时针旋转，有时候顺时针旋转？

答：驱动是靠分别位于两个部件上的Marker点来发挥作用的，驱动的方向与连接Marker点的顺序有关系。一般创建了约束之后都推荐运行一次仿真，通过仿真效果来检验添加的驱动是否正确，因此没有必要记住选择的先后顺序。当看到驱动方向与要求的相反时，只需返回到驱动定义界面添加一个“负号”即可。

问题七：驱动和力的区别？

答：驱动和力都会引起物体的运动，但两者是有本质上的区别的。驱动产生确定的运动，可以消除物体的自由度。力产生的运动是不确定的，不能消除物体的自由度。

问题八：定义了小球和地板之间的接触，为什么做小球下落仿真时小球没有明显的反弹？

答：两个部件接触后的运动规律与两个部件本身的材料特性、相距距离、接触特性都有关系。一般仿真时不建议采用缺省的接触参数。缺省的参数设置如下图所示。

1) Stiffness指定材料刚度。一般来说，刚度值越大，积分求解越困难。

2) Force Exponent用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。通常取1.5或更大。其取值范围为Force Exponent≥1，对于橡胶可取2甚至3；对于金属则常用1.3～1.5。

3) Damping定义接触材料的阻尼属性。取值范围为Damping≥0，通常取刚度值的0.1~1%。

4) Penetration Depth定义全阻尼(full damping)时的穿透值。在零穿越值时，阻尼系数为零；ADAMS/Solver运用三次STEP函数求解这两点之间的阻尼系数。其取值范围为Penetration Depth≥0。

问题九：在做物体沿斜面滑落的仿真，定义了摩擦之后测到的加速度值为什么初始时刻最大，这与实际情况不符？

答：现实空间中摩擦系数随速度的变化曲线如下左图所示，在速度为0的时刻摩擦系数的值不唯一，这在数值分析中会造成求解发散。在ADAMS中将摩擦与速度的关系曲线处理成下右图所示形式。在速度为0时刻，摩擦系数为0；当速度达到△VS（接近于零的值）时，摩擦力达到最大。这种处理形式避免了求解发散，保证了仿真的完整性。但因为初始时刻摩擦力为零，斜面上的物体只受重力作用，所以初始时刻加速度值最大，这并不影响后续分析结果的精度。

问题十：知道step函数的作用，但不知道怎样通过step函数来定义连续的数值阶跃？

答：ADAMS中的函数是支持嵌套和数乘的，想实现连续的阶跃可以通过这两种形式的任意一种来定义。比如想定义如下图所示的曲线，可以将函数定义成如下任意一种。

step( time,1,0,2,step(time,3,100,4,0))

step(time,1,0,2,100)+step(time,3,0,4,-100)

问题十一：怎样将外部测试数据应用到仿真中？

答：ADAMS软件可以通过样条插值函数的形式将外部试验数据作用到虚拟样机上。首先通过File>import>test data菜单，导入外部数据创建样条曲线，然后在驱动或力的定义界面通过插值函数来引用样条曲线。以常用的AKISPL函数为例，函数的语法格式如下所示。

AKISPL(time,0,spline_1,0)

问题十二：监测系统中某一约束的约束反力，当值超过阀值时让约束失效，并确定失效后系统的运动形式？

答：利用“传感器+脚本式仿真”的组合可以实现以上仿真目的。首先定义一个监测力的传感器，通过分析脚本定义两段仿真，最后只需运行分析脚本就可以完成整个仿真过程。