弹簧挂锁的建模及仿真.docx

1、弹簧挂锁的建模及仿真1、建立夹紧机构模型1、启动ADAMS/View（1）打开ADAMS/View，欢迎对话框中选择Create a new model项，输入文件名Latch，选择OK按钮，如图1所示 。 图1 欢迎对话窗口 （2）设置单位。在Setting菜单，选择Units命令，显示单位设置对话框，在Length栏，选择centimeter，选择OK。（3）设置工作栅格。在Setting菜单，选择Working Grid命令，显示工作栅格设置对话框，设置：size=25，spacing=1，如图2所示，选择OK按钮，设置好工作栅格。 图2 设置工作栅格对话框（4）设置图标。在在Setti

2、ng菜单，选择Icons命令，显示图标设置对话框，在New Size栏，输入2.（5）按F4键显示坐标窗口。（6）在File菜单选择Select Directory命令，设置ADAMS默认存盘目录。2、建立夹紧机构模型（1）创建参数点。在工具箱几何建模工具集，选择Point工具，使用默认设置，如图3所示。根据表1的坐标值，产生A、B、C、D、E、F6个设计点，如图4所示。 图3 图4 6个设计点 设计点 变量名 x坐标 y坐标 z坐标APOINT_1000BPOINT_2330CPOINT_3280DPOINT_4-10220EPOINT_5-1100FPOINT_6-650（2）创建摇臂（p

3、ivot）。在工具箱几何建模工具集，选择工具，在参数设置栏设置Thickness=1，Radius=1。依次选取POINT_1、POINT_2及POINT_3、POINT_1四点，按右键创建摇臂，如图5所示。图5 摇臂模型鼠标右键，选择part：PART_2，再选择Rename，输入新名.Latch.pivot（3）创建手柄(handle)在工具箱几何建模工具集，选择工具,依次选取POINT_3、POINT_4创建手柄，如图6所示。鼠标右键，选择part：PART_3，再选择Rename，输入新名.Latch.handle。图6 创建手柄后的模型（4）创建锁钩（hook）在工具箱几何建模工具集

4、，选择工具，在Length中输入1，根据表2给出的坐标值，依次选取各点(若是点不好选可按住ctrl)，鼠标右键完成创建滑钩，如图7所示。鼠标右键，选择part：PART_4，再选择Rename，输入新名.Latch.hook。点坐标x坐标y坐标z坐标153023503-6604-14605-15506-15307-14108-12109-123010-53011420 图7 创建钩锁后的模型（5）创建滑杆（slider）在工具箱几何建模工具集，选择工具,依次选取POINT_5、POINT_6创建滑杆，如图8所示。鼠标右键，选择part：PART_5，再选择Rename，输入新名.Latch.s

5、lider图8 创建滑杆后的模型（6）创建加紧固定支架在工具箱几何建模工具集，选择工具，由New Part改为On Ground，依次选取（-2,1,0,）、（-18,0,0）创建固定支架，如图9所示。鼠标右键，选择Block：BOX_11，再选择Rename，输入新名.Latch.ground.block。（7）创建铰链副在A点处将摇臂与基础框架连接。在主工具箱的连接工具集，选择铰链副，在参数设置栏选择，选取Point_1点。添加滑钩与摇臂铰链副。在主工具箱的连接工具集，选择铰链副，在参数设置栏选择，依次选择摇臂（pivot）、滑钩（hook）及Point_2点，完成设置。添加手柄与摇臂铰链

6、副，选取铰链副后选择摇臂（pivot）、手柄（handle）及Point_3。添加滑杆与手柄铰链副，选取铰链副后选择滑杆（slider）、手柄（handle）及Point_5。添加滑杆与滑钩铰链副，选取铰链副后选择滑杆（slider）、滑钩（hook）及Point_6。（8）添加点面约束副（低副）局部放大滑钩，在Build菜单选择Joint，显示连接对话框，如图9所示。选择工具，在参数栏设置，。依次选取固定支架（ground.block）、滑钩（hook）、点（-12,1,0），竖直向上拖动鼠标，按下左键。图9 约束库（9）创建弹簧在主工具箱施加力工具集选择拉压弹簧阻尼器工具。输入K=800，

7、C=0.5。选取点（-14,1,0）处滑钩顶点，注意应选取钩上的顶点上（hook.Extrusion_9.v16），而不是坐标点上，再选取（-23,1,0），如图10所示。图10 创建弹簧后的模型（10）创建手柄力在主工具箱施加力工具集选择单作用力工具，设置Space Fixed ，Pick Feature及Constant，选择Force，输入80。依次选取手柄（handle）、手柄末端点（handle.Marker_5）、点（-18,14,0），如图11所示。图11 创建的夹紧机构模型（11）保存模型完成创建，保存数据库。完成建模后的夹紧机构模型，如图11所示。在File菜单，选择Save

8、 Database As 命令，输入文件名：Latch.bin选择OK按钮，保存数据。（12）仿真观看观看当前模型的运动情况在主工具箱，选择仿真工具，取End Time=1.0，Step=50，开始仿真分析。2、运动仿真分析1、测试模型（1）设置弹簧力的测量在弹簧处鼠标右键，在弹出菜单中选中选择Spring：Spring_1，再选择Measure，显示施加测量对话框，将Characteristic选项设置成Force，如图12所示。选择OK按钮，显示弹簧力测量窗口。图12 测量对话框（2）角度测量在Build菜单选择Measure项，再选择Angle，最后选择New，显示产生角度测量对话框。在

9、Measure Name栏，将测量名称改为overcenter_angle。在Fist Marker栏，按鼠标右键选择Marker，再选择Pick。选择在Point_5处的任意一个标记（Marker）。在Middle Marker栏，按鼠标右键选择Marker，再选择Pick。选择在Point_3处的任意一个标记（Marker）。在Last Marker栏，按鼠标右键选择Marker，再选择Pick。选择在Point_6处的任意一个标记（Marker）。设置完成如图13所示。选择OK按钮，显示角度测量窗口。图13角度测量对话框（3）样机仿真分析在主工具箱，选择仿真工具，取End Time=0.

10、2，Step=100。选择按钮开始仿真分析。测量结果可以显示结果，如图14、图15所示。图14弹簧力测量曲线图图15 角度测量曲线图（4）创建角度传感器在Simulate菜单选择Sensor，再选择New，显示创建传感器对话框，如图16所示。在对话框中设置或选择，按照图16设置。选择OK按钮，完成创建传感器。图16 创建传感器对话框保存当前数据，在File菜单。选择Save Database As 命令，输入文件名：test，选择OK按钮，保存数据库。（5）进行样机仿真在主工具箱，选择仿真，工具，取End Time=0.2，Step=100。选择按钮进行分析。仿真时测量窗口显示如图17、图18

11、所示的测量结果。夹紧系统在80N恒力作用下，由于传感器的作用，使得手柄到达角度（overcenter_angle）等于0时停止仿真分析。图17、图18反映了在最后一次仿真分析中，夹紧力（Clamping）及角度（overcenter_angle）随时间的变化曲线。图17 弹簧力随时间的变化曲线图18 角度 随时间的变化曲线2、验证模型（1）导入实验数据在File菜单，选择Import，显示输入对话框。在File type栏，选择Test Date，选择Create Measure选项。在File to Read栏，鼠标右键，在弹出式菜单中选择Browse ，选择MSC.Software的安装目

12、录：aview/examples/latch/test_dat.csv。在Model_Name文本输入.Latch，如图19所示。选择OK，读入实验数据。 图19 导入实验数据对话框（2）绘制实验数据曲线图在Review菜单，选择Postprocessing.命令进入后处理程序。在窗口左上方选择Plotting；在控制区，选择Measures，在Simulation列表中选择test_dat；在Independent Axis选项中选择Data，在对话框中选MEA_1，选择OK。在Measure列表选择MEA_2；选择Add Curves按钮，绘制实验数据曲线图。（3）修改实验数据曲线图在窗口

13、左侧的对象结构关系栏，选择Page_1下属的plot_1项；在参数特性编辑区设置标题栏Title=Latch Force vs.Handle Angle。选择haxis项，在参数特性编辑区设置y轴标题Label=Degrees。选择vaxis项，在参数特性编辑区设置x轴标题Label=Newtons。（4）仿真曲线图在控制面板区，在Simulation列表中选择last_run；在Independent Axis选项中选择Date，在显示的对话框选择overcenter_angle。在Measure列表中选择Spring_1_MEA_1；选择选择Add Curves按钮，绘制仿真数据曲线图，如图20所示，实验曲线图与仿真曲线图能较好地吻合。（5）保存数据文件按F8退出Postprocessor界面，然后在File菜单中选择Save Database As，输入文件名：va-lidate.bin。图20 实验和仿真数据曲线图。