第3章 施加载荷 在—个系统中,构件与构件之间存在约束,所以构件与构件之间就会产生作用力与反作用力。这种力是成对出现的,而且是大小相等、方向相反,这种力称为系统的内力。如果在约束上不存在摩擦,系统的内力对系统往往不做功,不会产生能量损失。在ADAMS/View中,载荷主要分为外部裁荷、内部载荷和特殊载荷。通过本章的学习,应掌握载荷的定义和施加,为后面的学习打下坚实的基础。 ? 熟悉和掌握ADAMS外部载荷的属性和定义方式。 ? 掌握ADAMS柔性连接和载荷的施加。 ? 掌握ADAMS运动副上摩擦力的施加。 3.1 外部载荷的定义 外部载荷主要是指主矢和主矩,是系统内的构件与系统外的元素之间的作用力。外部载荷系统选择系统构件上的一个作用点,其方向相对于总体坐标系不变,也相对构件不变。外部载荷的形式比较简单,分为单分量形式和多分量形式的力和力矩。 1.单向力和单向力矩的定义 在ADAMS/View中,载荷主要分为外部裁荷、内部载荷和特殊载荷。外部裁荷主要是力、力矩和重力,内部载荷主要是构件之间的一些柔性连接关系,如弹簧、缓冲器、柔性梁接触以及约束上的摩擦等。在ADAMS/View中,载荷类型如图3-1所示。 图3-1 载荷模型 单击工具栏中的单向力按钮 或单向力矩按钮 ,然后根据需要选择相应的选项,如图3-2所示,定义单向力和力矩需要确定如下选项。 ? Space Fixed:空间固定力,力的方向相对总体坐标系不变,也就是在计算过程中力的方向不随受力构件位形的变换而改变。 ? Body Moving:构件固定力,力的方向相对受力构件的局部坐标系不变。由于构件受力后位置将发生改变,因此力的方向时刻发生变换。 ? Two Bodies:在两个构件上的两个点之间产生一对作用力和反作用力,力的方向在这两点的连线上。由于两个构件在计算过程中相对位置会发生改变,因此力的方向也会发生改变。 ? Normal to Grid:确定力的方向为垂直于工作栅格。 ? Pick Geometry Feature:手动定义力的方向,当鼠标在图形区移动时会出现一个方向箭头,当出现需要的方向时单击鼠标即可。 ? Spring-Damper-Like:类似于一个弹簧,大小为刚度和阻尼力之和。刚度由两个作用点的距离和滑移刚度(Translational k)决定,阻尼力由两个作用点的相对速度和阻尼系数(Translational c)决定。 确定了相应的选项后,在图形区域选择相应的构件、作用点和相应的方向,即可在构件上定义作用力或力矩(在只选择一个构件的情况下)。 系统默认另一个构件是大地,并将构件作为第一个构件,将大地作为第二个构件,当只选择—个作用点时两个构件上的两个作用点重合。 系统会自动在第—个构件的作用点处固定一个坐标系I-Marker作为受力点,在第二个构件的作用点处固定一个J-Marker作为反作用力受力点,Spring-Damper-Like来确定力的大小时,系统就会根据这两个坐标系原点之间的相对位置和相对速度来决定力的大小。 通过单向力或者力矩编辑对话框来修改已经定义的力,如图3-3所示。例如,将力的方向更改为依赖于其他构件(On One Body,Moving with Other Body);将力的大小定义为函数,从而实现力的大小依赖于其他构件的位形、速度和加速度等。 图3-2 定义单向力的选项 图3-3 单向力的编辑对话框 2. 多分量力和多分量力矩的定义 单向力或单向力矩是直接根据力或力矩的幅值和力的方向来定义的。另外,还用力或力矩在坐标系3个坐标轴上的分量来确定力的大小和力的方向。多分量力和多分量力矩包括三分量力、三分量力矩和它们的组合力,也就是广义力。多分量力或多分量力矩需要确定在坐标系I-Marker的3个坐标轴上每个分量的值。多分量力和力矩的定义过程与单向力和力矩的定义过程类似,只不过需要输入多个力或力矩的分量值。 单击工具栏的三分量力矩按钮或六分量力矩按钮后,选择相应的选项即可通过多分量力和力矩的编辑对话框来修改已经定义的力或力矩。图3-4所示是广义力的编辑对话框,其中X Force、Y Force和Z Force分别为I-Marker坐标系上的3个力分量,AX Torque、AY Torque和AZ Torque分别为I-Marker坐标系上的3个力矩分量。 图3-4 广义力的编辑对话框 3.2 柔性连接 除了刚性连接外,两个构件之间可能还有柔性连接关系。这些柔性连接关系包括阻尼器、弹簧、柔性梁和力场。柔性关系并不减少两个构件之间的自由度,只是在两个构件产生相对位移和相对速度时这两个构件会产生一对与相对位移成正比的弹性力或力矩以及与速度成正比的阻尼力。这种弹性力与位移的方向相反,阻尼力与速度的方向相反,它们起阻碍两个构件相对运动的作用。柔性连接只考虑作用力和力矩,而不考虑柔性连接的质量。 1. 阻尼器的定义 阻尼器实际上是一个六分量的弹簧结构,指定沿J-Marker坐标轴上的刚度系数和三个旋转阻尼系数及预载荷。系统将按下式计算作用力和作用力矩。 式中,x、y、z分别为第一个构件上的I-Marker坐标系相对于第二个构件上的J-Marker坐标系的相对位移; 、 、 分别表示I-Marker坐标系相对于J-Marker坐标系的相对角位移; 和 分别表示I-Marker相对于J-Marker的相对速度和相对角速度; 和 是预载荷。 阻尼器的定义过程与力的定义过程类似,唯一的区别是阻尼器的方向是I-Marker和J-Marker的Z轴方向。另外,通过阻尼器编辑对话框来修改相应的参数,如图3-5所示。在此对话框中修改刚度系数Stiffness、阻尼系数Damping以及预载荷Preload。 图3-5 阻尼器编辑对话框 2. 弹簧和卷曲弹簧的定义 弹簧和卷曲弹簧与阻尼器类似,指定刚度系数和阻尼系数,只不过弹簧是用I-Marker和J-Marker定义原点间的距离、速度和方向来计算弹簧的作用力,而阻尼器是用分量的形式来计算阻尼器的作用力。弹簧用于计算力,而卷曲弹簧用于计算力矩。 定义弹簧和卷曲弹簧参数的物理意义与阻尼器参数的物理意义相同。定义方式类似,下式是弹簧作用力的计算公式: 式中,k为弹簧的刚度系数,r和r0分别是弹簧的长度和初始长度,c为阻尼系数,f为预载荷。 如图3-6所示,通过弹簧编辑对话框修改弹簧的刚度系数、阻尼系、预载荷和初始长度等。另外,若有弹簧力和弹簧长度与速度之间的试验数据,就定义非线性弹簧,只需要将定义刚度和阻尼的选项设置为Spline:F=f(defo) 和Spline:F=f(velo)即可。 3. 无质量梁 在力工具集中选择无质量梁工具 。 在第一个构件上选择梁的端点位置。第一个构件是作用力作用的构件。 在第二个构件上选择梁的端点位置。第二个构件是反作用力作用的构件。 选择梁截面的向上方向(Y方向)。 在产生无质量梁以后,使用弹出式对话框显示无质量梁的编辑对话框,通过梁编辑对话框修改无质量梁的坐标系、刚度和阻尼系数值、梁的长度和截面积等,如图3-7所示。 图3-6 弹簧编辑对话框 图3-7 梁编辑对话框 4. 力场 力场工具提供了一种施加更一般情况的力和反作用力的工具,力场的计算公式同轴套力的计算式相似,不同之处是力场计算公式中刚性和阻尼系数不为零。同时,考虑初始位移和转角。 因为力场工具提供了定义最一般力的方法,所以也利用力场工具来定义一般情况下的梁,例如定义变截面肋梁或者使用非线性材料的梁。 利用力场工具 施加力场。产生力场的方法同施加轴套力相似,右击,选择力场的Modify命令,系统弹出编辑力场对话框,如图3-8所示。 图3-8 力场的编辑对话框 5. 接触 当两个构件的表面之间发生接触时,两个构件就会在接触的位置产生接触力。接触力是—种特殊的力,分为两种类型的接触:一种是时断时续的接触,另一种是连续的接触。 在ADAMS/View中有两种计算接触力的方法,一种是补偿法(Restitution),另一种是冲击函数法(Impact)。补偿法需要确定两个参数:惩罚系数(PenaIty)和补偿系数(Restitution)。惩罚系数确定两个构件之间重合体积的刚度,也就是说由于接触,一个构件的一部分体积要进入另一个构件内,惩罚系数越大,一个构件进入另—个构件的体积就越小,接触刚度就越大。 接触力是惩罚系数与插入深度的乘积。如果惩罚系数过小,就不能模拟两个构件之间的真实接触情况;如果惩罚系数过大,就会使计算出现问题,导致计算不能收敛,为此选用辅助的拉格朗日扩张法(Augmented Lagrangian),通过多步迭代来解决这个问题。 补偿系数决定两个构件在接触时能量的损失。冲击函数法根据Impact函数来计算两个构件之间的接触力,接触力由两个部分组成:一个是由两个件之间的相互切而产生的弹性力;另一个是相对速度产生的阻尼力。 单击工具栏中的接触按钮 ,弹出定义接触力对话框。对话框中各选项的含义如下。 (1)contact Type:选择接触类型,然后拾取相应的几何元素,选择同—个构件上多个同类型的几何元素。若选择曲线时单击 按钮则可改变接触力的方向。定义两个构件接触时,需要设置计算接触力的计算方法和计算摩擦力的方法。 (2)Normal Force:确定计算接触力的方法,有Restitution(补偿法)、Impact(冲击函数法)和user Defined(用户自定义法)。如果选择了Restitution,就需要输入惩罚系数和补偿系数,还选择拉格朗日扩张法(Augmented Lagrange)。如果选择Impact,就需要输入接触刚度(Stiffness)k、指数(Force Exponent)e、阻尼(Damping)d和切入深度(Penetration Depth),其中切入深度决定了何时阻尼达到最大值。 (3)Friction Force:确定一个构件在另一个构件上滑动时摩擦力的计算方法,有Coulomb(库仑法)、None(没有摩擦力)和User Defined(用户自定义)。若选择Coulomb则需要设定静态系数 、动态系数 、静滑移速度 和动滑移速度 。 3.3 在运动副上添加摩擦力 由于旋转副、滑移副、圆柱副、胡克副和球铰副只限制了两个构件的部分自由度,而没有限制在自由度的方向上,因此两个构件产生相对位移或相对旋转时就可以在能产生相对位移或相对旋转的自由度上定义摩擦,使系统在做动力学计算时考虑到摩擦力的存在。这样仿真出来的结果更符合实际。摩擦只能定义在摩擦副上,而不能定义在柔性连接上。 运动副限制了两个构件的相对平移自由度和相对旋转自由度,在这些被限制的自由度上会产生约束力和约束力矩。在ADAMS中约束力成为反作用力,相对于平动或旋转的自由度而言,垂直于移动或旋转自由度上的约束力矩称为弯曲力矩,而平行于移动或旋转自由度上的约束力矩称为扭转力矩。 这样对于平动自由度上的摩擦力而言,将弯曲力矩和扭转力矩除以力臂就等效为一个反作用力,再加上已经有的反作用力乘以一个摩擦系数后就可计算出该滑移自由度上的摩擦力。同样,对于旋转自由度上的摩擦力而言,将反作用力乘以一个力臂就等效为一个力矩,再加上已经有的弯曲力矩和扭转力矩,乘以一个摩擦系数后就可计算出摩擦力矩。 本节以滑移副为例讲解有关在运动副上添加摩擦力时各个选项的意义,首先单击圆柱图标 创建一个圆柱体,然后单击滑移副图标 ,系统弹出创建滑移副对话框。采用默认设置,首先选择圆柱体,然后选择地面,作用点选为圆柱体的质心位置,方向沿Y轴正方向,再单击OK按钮创建滑移副。 要编辑滑移副,右击滑移副,选择Modify命令,在滑移副编辑对话框中单击左下角的添加摩擦力按钮(见图3-9),弹出定义在滑移副上的摩擦力对话框(见图3-10)。 图3-9 添加摩擦力 图3-10 摩擦力编辑对话框 摩擦力编辑对话框中各个选项的物理意义如下。 ? Mu Static:静摩擦系数。 ? Mu Dynamic:动摩擦系数。 ? Reaction Arm:反作用力的力臂。利用扭转力矩除以反作用力的力臂就可以计算出等效扭转力矩的等效压力。 ? Initial Overlap:滑移副沿滑移轴的初始位移值。弯曲力矩除以位移值就可以计算出弯曲力矩的等效压力。 ? Overlap Will:滑移副位移值的变换情况,有3个选项,即保持为常值(Remain Constant)、增加(Increase)和减少(Decrease)。 ? Bending Factor:滑移副的弯曲系数,滑移副的弯曲大小。 ? Stiction Transition Velocity:静态滑动速度,只有当滑移副的相对速度大于该值时,滑移副关联的两个构件才开始滑动,小于该值则滑移副关联的两个构件不产生相对移动。 ? Max Stiction Deformation:在静摩擦时滑移副的最大位移。 ? Friction Force Preload:静摩擦预载荷,例如过盈装配而产生的转配压力。 ? Max Friction Force:最大摩擦力。 ? Effect:确定在计算仿真时静摩擦和动摩擦阶段是否考虑摩擦力的作用。考虑摩擦力的作用可能会使计算变慢。如果在静摩擦和动摩擦阶段需要考虑摩擦力,就选择Stiction and Sliding;如果只在静摩擦阶段考虑摩擦力,就选择Stiction Only;如果只在动摩擦阶段考虑摩擦力,就选择Sliding Only。 ? Input Forces to Friction:选择引起摩擦力的因素,选择预载荷、反作用力和弯曲力矩,选中的考虑,没有选中的不考虑。 ? Friction Inactive During:选中Static Equilibrium则计算静平衡时不考虑摩擦力的影响。 另外,还有一种特殊的作用力,即构件在重力场中所受的重力,单击工具栏中的重力按钮 ,弹出设置重力加速度对话框,只需要输入重力计算的在总体坐标系中的值即可。设置了重力加速度,模型中所有的构件就都会受到重力加速度的影响。 3.4 实例 本节通过齿轮接触分析和小车越障分析3个例子,生动详细地介绍接触连接和柔性连接的创建及仿真。 3.4.1 实例一:齿轮接触分析 导入模型:启动ADAMS/View,在欢迎对话框中选择打开文件,单击OK按钮后系统弹出打开文件对话框,找到cha_03目录下的model_1_GRAR.bin文件并双击打开,如图3-11所示。 图3-11 导入的模型 删除齿轮副:模型中的小齿轮即主动齿轮与大地之间用旋转副Joint_1连接,大齿轮即从动齿轮与大地之间用旋转副Joint_2连接,主动齿轮与从动齿轮之间有一个齿轮副GEAR_1,右击齿轮副,在弹出的菜单中选择Delete命令,删除齿轮副。 添加接触:单击ADAMS/View菜单栏中的Forces按钮,选择接触 ,系统弹出定义接触对话框,如图3-12所示。在对话框的Contact Type栏中选择Solid to Solid。在I Solid(s)中右击,在弹出的菜单中选择Pick命令,再单击从动齿轮。在J Solid(s)中右击,在弹出的菜单中选择Pick命令,再单击主动齿轮。其余选项采用默认设置,如图3-13所示。单击OK按钮,完成接触的定义。 图3-12 接触编辑对话框 图3-13 定义接触 添加驱动:单击工具栏中的驱动按钮 ,系统弹出驱动设置对话框,在Rot Speed对话框中输入360,单击Joint_1,在主动齿轮旋转副上创建转速为60 r/min的驱动,如图3-14所示。 运行仿真:模型设置好后,进行仿真。单击菜单栏中的Simulation,系统弹出仿真工具栏,在工具栏中单击仿真按钮 ,系统弹出仿真对话框,如图3-15所示。将仿真时间设置为5.0s、仿真步数设置为100步,单击开始仿真按钮 ,系统运行仿真。 图3-14 设置驱动 图3-15 仿真设置对话框 查看仿真结果:仿真结束后,单击仿真右下角的后处理按钮 ,进入后处理。在右下部Model中选择.model_1,在Source中选择Objects,在Objects中选择+CONTACT_1,在Characteristic中选择Element Force,在Component中选择Mag,最后选中Surf。在窗口中显示接触力随时间的变化趋势,如图3-16所示。 图3-16 在后处理中查看接触力 3.4.2 实例二:小车越障柔性连接 建立新模型:启动ADAMS/View,在欢迎对话框中选择New Model,系统弹出建立新模型对话框,如图3-17所示。在Model Name中给模型定义一个名字,输入.model_xiaoche,其余选项采用默认设置,单击OK按钮,进入ADAMS/View界面。 导入模型:单击File,选择Import命令,系统弹出导入模型对话框,如图3-18所示。在File Type选项中选择Parasolid(*.xmt_txt, *.x_t, *.xmt_bin, *.x_b)。 图3-17 建立新模型对话框 图3-18 导入新模型 图3-19 小车模型 在File To Read中双击,找到cha_03文件夹下的xiaoche_x_t文件,在File Type中选择ASCII,在Model Name中右击,选择model→Guesses→model_xiaoche,单击选中。单击OK按钮导入模型,如图3-19所示。 定义材料属性:导入了模型之后,右击模型,选中PART_7,在级联菜单中选中Modify,弹出编辑材料属性对话框,如图3-20和图3-21所示。 在Category中选择Mass Properties,在Define Mass By中选择Geometry and Material Type,在Material Type中右击,以此选择弹出的Material→Guesses→steel,单击Apply或OK按钮完成对构件7材料属性的定义。其他构件材料属性的定义与此类似,在此不再一一赘述。 图3-20 选中构件7 图3-21 定义构件材料属性 定义重力加速度:右击重力加速度,选择Modify命令,将重力加速度定义为沿-Z方向。 创建约束:板(PART7)与地面(Ground)之间用固定副连接;在小车的四个轮子(PART2、PART3、PART4、PART2)与车体(PART8)之间创建旋转副,单击旋转副图标 ,选择轮子PART2。再选择车体PART8,此时ADAMS提示选择作用点,选择轮子PART2质心位置,移动鼠标,当鼠标指针指向X轴正方向时单击确定,即可创建轮子与车体之间的旋转副,其他轮子与车体之间旋转副的创建与此一样。 创建碰撞:单击碰撞力按钮 ,系统弹出创建碰撞力对话框,如图3-22所示。在弹出的对话框中的I Solid(s)中右击,弹出Contact Solid,选择Pick,将指针指向板(PART7),选中PART7,在J Solid(s)中右击,弹出Contact Solid。选择Pick,将指针指向轮子(PART2),选中PART2。单击Friction Force,在下拉列表中选择Coulomb,在Stiction Transition Vel框中输入0.1,在Friction Transition Vel框中输入10,单击OK按钮完成接触CONTACT_1的创建,如图3-23所示。其他三个轮子与板之间的接触CONTACT_2、CONTACT_3、CONTACT_4与此类似。 图3-22 创建碰撞力对话框 图3-23 定义轮子与车体接触 创建柔性连接:定义车顶盖子(PART6)与车体(PART8)之间的柔性连接副为Bushing力,刚度K设置为1.0e8,阻尼C设置为0.2。具体操作是先单击Bushing连接副按钮 ,再在系统弹出的对话框中选择2 Bodies-1 Location、Pick Geometry Feature,选中K并输入1.0e8,选中C并输入0.2。单击车顶盖子(PART6)将其选中,单击车体(PART8)将其选中,移动鼠标至车体质心位置单击,当鼠标箭头指向X轴正方向时,单击左键确定,创建柔性连接。 施加驱动:单击驱动按钮 ,系统弹出定义驱动对话框,如图3-24所示,在弹出的对话框中输入-3600,单击Joint_1创建左轮驱动,单击Joint_2创建右轮驱动。 施加初始速度:给小车施加初始速度,单击小车车体PART8,在弹出的选项中选择Modify命令,系统弹出编辑车体属性对话框,在对话框的Category下拉菜单中选择Velocity Initial Conditions,在Translational velocity along下选中Ground,同时选中Y axis并在后面的框中输入-1000,单击OK按钮完成初始速度的施加,如图3-25所示。 图3-24 定义驱动 图3-25 施加初始速度 仿真:单击仿真按钮 ,系统弹出仿真对话框,如图3-26所示。在End Time中输入0.7,在Steps中输入100,其他采用默认设置,单击开始仿真按钮 ,ADAMS开始仿真计算。 图3-26 仿真设置对话框 仿真回放:仿真结束后,单击回放按钮 ,查看仿真状态,看到小车在凹凸不平的板上颠簸前进。 3.4.3 实例三:射击 建立新模型。启动ADAMS/View,在欢迎对话框中选择New Model,系统弹出建立新模型对话框,如图3-27所示。在Model Name中为模型定义一个名字,输入.model_shoot,其余选项采用默认设置,单击OK按钮,进入ADAMS/View界面。 图3-27 建立新模型对话框 建立圆柱体。单击圆柱体图标 ,系统弹出创建圆柱体对话框,如图3-28所示。按照图3-28所示的参数对圆柱体进行设置,单击界面,向左上方45°移动鼠标,然后单击完成圆柱体的创建,如图3-29所示。 图3-28 建立枪筒 图3-29 圆柱体 建立枪筒。单击 图标,使圆柱体的圆柱面朝向桌面,然后单击 图标,再单击圆柱体,选择要掏空的目标,接着移动鼠标左键,选择孔的方向,最后右击,如图3-30所示。 图3-30 枪筒 建立子弹模型。单击 图标,调整界面的视图,然后单击球体图标 ,系统弹出创建球体对话框,如图3-31所示,选中Radius并输入35mm,移动鼠标指针至枪筒的上端,单击完成球体的创建,如图3-32所示。 图3-31 创建球体对话框 图3-32 创建球体 定义重力加速度。右击重力加速度,选择Modify,将重力加速度定义为沿-Z方向。 创建固定副。单击固定副图标 ,系统弹出创建固定副对话框,采用默认设置,单击枪筒,然后单击地面Ground,在枪筒(Pare_2)的MARKER_2点单击,完成固定副的创建。 创建碰撞。单击碰撞力按钮 ,系统弹出创建碰撞力对话框。在I Solid(s)中右击,弹出Contact Solid,选择Pick,将指针指向枪筒(PART_2);选中PART_2,在J Solid(s)中右击,弹出Contact Solid,选择Pick,将指针指向子弹(PART_3),选中PART_3。单击Friction Force,在下拉列表中选择Coulomb,在Stiction Transition Vel框中输入10,在Friction Transition Vel框中输入10,单击OK按钮完成接触CONTACT_1的创建,如图3-33所示。 创建枪栓。单击圆柱体图标 ,系统弹出创建圆柱体对话框,如图3-34所示。移动鼠标,单击枪筒的中心,然后移动鼠标沿枪筒方向单击,完成枪栓的创建。 图3-33 创建接触 图3-34 创建圆柱体对话框 创建碰撞。单击碰撞力按钮 ,系统弹出创建碰撞力对话框。在I Solid(s)中右击,弹出Contact Solid,选择Pick,将指针指向枪栓(PART_4);选中PART_4,在J Solid(s)中右击,弹出Contact Solid,选择Pick,将指针指向子弹(PART_3),选中PART_3。单击Friction Force,在下拉列表中选择Coulomb,在Stiction Transition Vel框中输入10,在Friction Transition Vel框中输入10,单击OK按钮完成接触CINTACT_2的创建,如图3-35所示。 创建弹簧。单击Force菜单上的弹簧图标 ,单击枪筒的MARKER3点,然后单击枪栓的中心点,完成弹簧的创建。双击弹簧,系统弹出修改弹簧对话框,在对话框中的Stiffness Coefficient栏中输入42,在Preload栏中输入1.0E+004,单击OK按钮完成弹簧刚度和与载荷的定义,如图3-36所示。 图3-35 创建接触 图3-36 弹簧修改对话框 施加滑动副。单击驱动按钮 ,系统弹出定义滑动副对话框,如图3-37所示,在弹出的对话框中采用默认设置,单击枪筒,然后单击枪栓,移动鼠标在枪筒的质心位置单击,完成滑动副的创建。 仿真。单击仿真按钮 ,系统弹出仿真对话框,如图3-38所示。在End Time栏中输入0.2,在Steps栏中输入100,其他采用默认设置,单击开始仿真按钮 ,ADAMS开始仿真计算。 仿真回放。仿真结束后,单击回放按钮 ,查看仿真状态,可以看到子弹脱离枪筒射出的过程。 后处理。按键盘上的快捷键F8,进入后处理窗口。在窗口的左上角单击,从中选择Plotting,在界面的下方采取如图3-39所示的设置。 图3-37 创建滑动副对话框 图3-38 仿真设置对话框 图3-39 查看固定副处的力设置对话框 选中Surf,系统弹出枪筒底部固定副处所受的力随时间的变化曲线,如图3-40所示。 图3-40 枪筒底部受力 在界面的底部按照如图3-41所示进行设置,选中Surf,系统在界面上弹出如图3-42所示的曲线。 图3-41 设置 图3-42 枪栓受力与力矩图 从图3-42可以看到,枪栓在枪筒中运行时在3个坐标方向受力和力矩的变化趋势。在图3-42中,左端纵坐标代表枪栓受力,右端代表枪栓所受力矩。 查看枪栓与子弹之间的碰撞力。单击界面下方的设置对话框,进行如图3-43所示的设置。 图3-43 查看碰撞力设置 选中Surf,系统弹出枪栓与子弹的碰撞力曲线图,如图3-44所示。从图3-44中可以看到枪栓与子弹在0.0053s这一时刻接触,枪栓将子弹打出枪筒,枪栓与子弹之间的作用力与反作用力大小是8.3196N。 图3-44 枪栓与子弹之间的碰撞力 3.5 本章小结 本章首先简明扼要地介绍了ADAMS中的外部载荷,其次对ADAMS中载荷的定义和施加、柔性连接的定义及在运动副上施加摩擦力进行了详细讲解,最后通过两个实例具体讲解分析了接触和柔性连接的施加及仿真。通过本章的学习,读者可以掌握载荷的施加方式以及如何在运动副上添加摩擦力。