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第章ADAMS模型语言及仿真控制语言

本章对ADAMS的模型语言及仿真控制语言进行了简介。

通过本章的学习可以掌握ADAMS/Solver模型语言adm文件、ADAMS/Solver仿真控制语言acf文件的语法、结构，对一些关键语句进行深入的说明，通过学习可以深刻理解ADAMS中几何、约束、力元等的实质，可以脱离ADAMS/View环境直接利用ADAMS/Solver进行一些高级应用，并为进一步的ADAMS二次开发打下基础。

6.1ADAMS的主要文件介绍

ADAMS中关于模型及分析主要有以下几种类型文件：

ADAMS/View二进制数据库bin文件、ADAMS/View命令cmd文件、ADAMS/Solver模型语言adm文件、ADAMS/Solver仿真控制语言acf文件，以及ADAMS/Solver仿真分析结果文件：

req文件、res文件、gra文件、out文件、msg文件。

ADAMS/View二进制数据库bin文件以“.bin”为文件名后缀，文件中记录了从ADAMS启动后到存储为bin文件时的全部信息－包含模型的完整拓扑结构信息、模型仿真信息以及后处理信息。

可以包含多个模型、多个分析工况和结果。

可以保存ADAMS/View的各种设置信息。

文件为二进制不能阅读、编辑，只能通过ADAMS/View调阅，由于信息全面一般文件都比较大。

ADAMS/View命令cmd文件以“.cmd”为文件名后缀，是由ADAMS/View命令编写的模型文件，可以包含模型的完整拓扑结构信息（包括所有几何信息）、模型仿真信息，为文本文件，可读性强，可以进行编程，是ADAMS的二次开发语言，不包含ADAMS/View的环境设置信息，不包含仿真结果信息，只能包含单个模型。

ADAMS/Solver模型语言（ADAMSDataLanguage）adm文件，以“.adm”为文件名后缀，文件中包含模型中拓扑结构信息，但有些几何形体如link等不能保留。

ADAMS/View的环境设置不能保留。

ADAMS/Solver可以读取adm文件，与ADAMS/Solver仿真控制语言acf文件配合可以直接利用ADAMS/Solver进行求解。

ADAMS/Solver仿真控制语言acf文件，以“.acf”为文件名后缀，文件中可以包含ADAMS/Solver命令对模型进行修改和控制的命令，从而控制仿真的进行。

ADAMS/Solver将仿真分析结果中用户定义的输出变量输出到req文件，以“.req”为文件名后缀；ADAMS/Solver将仿真分析结果中将模型的缺省输出变量输出到res文件，以“.res”为文件名后缀；ADAMS/Solver将仿真分析结果中图形部分结果输出到gra文件，以“.gra”为文件名后缀。

ADAMS/Solver将仿真分析结果中用户定义的输出变量以列表的形式输出到out文件，以“.out”为文件名后缀。

ADAMS/Solver将仿真过程中的警告信息、错误信息输出到msg文件，以“.msg”为文件后缀。

下图为各种文件之间的关系

图6-1ADAMS各文件间的关系

6.2ADAMS/Solver模型语言（ADAMSDATALanguage）adm

6.2.1ADAMS/Solver模型语言分类及其语法介绍

ADAMS/Solver模型语言可以定义系统的拓扑结构，确定系统的输出，定义仿真分析参数等。

以下列表6-1是按功能分类的ADAMS/Solver模型语言分类。

表6-1ADAMS/Solver模型语言

模型语言类型

模型语言关键字

DatasetDelimiter

TITLE，END

Inertiaandmaterialdata

PART，FLEX_BODY，POINT_MASS

Geometry

GRAPHICS，MARKER

Constraints

COUPLER，CVCV，GEAR，JOINT，JPRIM，MOTION，PTCV，

UCON

Forces

ACCGRAV，BEAM，BUSHING，CONTACT，FIELD，FRICTION，

GFORCE，MFORCE，NFORCE，SFORCE，SPRINGDAMPER，

VFORCE，VTORQUE

Genericsystemsmodeling

DIFF，GSE，LSE，TFSISO，VARIABLE

Aggregateelement

TIRE

Referencedata

ARRAY，CURVE，MATRIX，PINPUT，POUTPUT，SPLINE，STRING

Analysisparameters

DEBUG，EQUILIBRIUM，IC，INTEGRATOR

KINEMATICS，SENSOR，UINT

Output

FEMDATA，LIST/NOLIST，MREQUEST，OUTPUT，REQUEST，

RESULTS

（1）模型语言格式

ADAMS/Solver模型语言的格式如上，一般必包括“/”、id号以及一个或多个变量表达式。

现以MARKER语句说明。

其中{}表示三项中必须选择一种参数,[]表示可以任选两种中一种参数,[[]]表示一种参数组合。

因此在ADAMS/Solver模型语言定义中可以定义如下：

MARKER/201,PART=4,QP=100,100,100,REULER=90D,0D,0D

MARKER/202,PART=4,QP=100,100,100,ZP=100,100,105,XP=100,105,100

MARKER/203,PART=4，FLOATING

（2）变量表达式

其中变量表达式分为以下几类：

可以根据类别不同选择不同的变量名、变量可以由一系列数值赋值、变量由一系列字符串赋值、变量由表达式赋值。

1．根据类别不同选择不同的关键词

如上面MARKER第三种定义，其中FLOATING为关键词，不需赋值。

又如

SFORCE/10,I=8,J=9,TRANSLATION,FUNCTION=100*DM（8,9）**（-1.3）-200

其中TRANSLATION是可以在TRANSLATION和RORTATION两个关键词选择一个，不需赋值。

2．变量可以由一系列数值赋值

如上面MARKER中QP=100,100,100

3．变量由一系列字符串赋值

如积分算法说明定义：

INTEGRATOR/GSTIFF,PATTERN=T:

F:

F:

F:

T:

F:

F:

F:

T:

T,HMIN=1.0E-005,KMAX=3

INTERPOLATE=ON,CORRECTOR=MODIFIED

其中PATTERN=T:

F:

F:

F:

T:

F:

F:

F:

T:

T由一系列字符串赋值

4．变量由表达式赋值

如MOTION/1,JOINT=1,FUNCTION=POLY（TIME,0,0,360D）

MOTION/2,JOINT=2,FUNCTION=USER（0,0,6.28）

其中FUNCTION=POLY（TIME,0,0,360D）为函数表达式，FUNCTION=USER（0,0,6.28）为用户子程序表达式。

（3）模型语言中的特殊约定

1．关于角度：

模型语言中角度缺省单位为弧度，如需度则需在数字后加D。

如：

RELUER＝90D，0D，90D，在out文件中角度缺省单位为弧度，可以通过OUTPUT语句中设置DSCALE变为度。

2．关于变量：

可以任意颠倒变量的先后次序；变量名可以利用缩写；变量可以大写，也可以小写；如果没有提供变量并赋值，ADAMS/Solver认为变量被赋缺省值。

不要将实型赋给整型变量。

3．空格与制表符：

一个变量中连续出现5个空格或更多的空格，ADAMS/Solver认为空格后无效，但TITLE和函数表达式除外。

4．说明语句：

感叹号后为说明，说明语句可以在任何位置。

5．续行：

第一例为“，”表示该行为续行，或行尾为“&”表示下行为续行。

如下所示：

PART/2,MASS=2.3

CM=5,IP=183.005,&

17310.260,17418.946

6．隔符：

同一语句中变量间的分隔符使用“/”,“＝”，“，”，“\”,“；”，其中“；”表示可以在一行写两个语句。

7．id号：

用于同一系统存在多个相同拓扑结构类型定义，如：

MARKER/201,PART=4,QP=100,100,100,REULER=90D,0D,0D

MARKER/202,PART=4,QP=100,100,100,ZP=100,100,105,XP=100,105,100

其中201、202为id号，以区分同一语句MARKER。

8．语句：

一个语句必须在前5例开始，否则ADAMS/Solver认为该行为注释行；语句必须在1－80例之间，可以续行。

6.2.2模型文件的开头与结尾

（1）TITLE

位于adm模型文件的第一行，为一串字符，如：

ThisisTheTruckSimulationModel2003/10

（2）END

位于adm模型文件的最后一行。

TITLE与END之间的语句构成ADAMS/Slover的主题，语句顺序可以变化。

6.2.3惯性单元

惯性单元包含三种惯性单元PART，FLEX_BODY，POINT_MASS，这里仅对PART简要介绍，FLEX_BODY，POINT_MASS可以有关ADAMS参考手册。

PART：

PART语句确定刚体的质量、惯量信息、质心位置、初始位置、方位、初始速度。

PART语句有两种：

PART/id，GROUND。

表明该PART被定义为地面。

●MASS为PART的质量；

●CM为质心坐标系id号；

●IM为惯量坐标系id号；

●IP为PART的相对于IM惯量坐标系的惯量，没有IM时为相对于CM质心坐标系的惯量；

●MATERIAL为PART的材料特性；

●QG为PART局部坐标系圆点；REULER为PART局部坐标系相对于地面坐标系的三个欧拉角；

●QG为PART局部坐标系圆点；ZG为PART局部坐标系的Z轴方向上一点，XG为PART局部坐标系的XOZ平面上任一点；

●VX、VY、VZ、为PART质心处初始速度在VM坐标系的三个投影分量；

●WX、WY、WZ为PART初始角速度在WM坐标系的三个投影分量；

●VM为定义初始速度的坐标系，缺省为地面坐标系；

●WM为定义初角始速度的坐标系，缺省为CM坐标系；

●EXACT为PART的质心坐标系相对于局部坐标系的六个坐标中的精确输入值，在初始装配中保持不变，关键字为X，Y，Z，PSI，THETA，PHI，其顺序可以任意。

举例如下：

PART/2,QG=0,0,10,REULER＝90D，30D，45D

MASS=1.40,CM=3,IP=145.2,13716.1,13802.2,VX=10

VY=10,VZ=0,WX=0D,WY=0D,WZ=10D,EXACT=X:

Y:

PSI

上面语句表明,该PARTid号为2，该PART局部坐标系圆点在地面坐标系中的位置为0，0，10；PART局部坐标系相对于地面坐标的欧拉角为90D，30D，45D；质量为1.40；质心坐标系标号为3；相对于质心坐标系的惯量为145.2,13716.1,13802.2，0，0，0；质心处初始速度（在地面坐标系分解）为10，10，0；初始角速度为在质心坐标系分解为0D/sec,0D/sec,10D/sec,其中质心坐标x，y