ADAMS2020从入门到精通（实战案例视频版）

当前ADAMS虚拟样机技术越来越成熟，相关应用也越来越广泛，本书基于此开发，全面介绍ADAMS2020从入门到精通的知识。全书共分三篇，入门篇主要介绍ADAMS2020软件基本知识、软件的基础操作、创建载荷、求解与后处理等内容；精通篇主要介绍多刚体系统、刚-柔耦合系统、多柔体系统的建模与仿真，机电系统联合仿真，ADAMS与其他软件接口及实战等内容；实战篇主要介绍操作实例、吊车起吊过程的多刚体分析、钟摆机构刚柔耦合动力学分析、焊接机械手多柔体动力学分析等实战案例。内容由浅入深，层层推进，有利于读者理解并掌握实践技能。本书有以下几大特色： （1）纸电同步：一书一码赠送工程师宝典同步电子书，随时随地，想看就看； （2）视频教程：配套同步视频教程，扫码看视频也能学习； （3）实战案例：书中仿真配套实战案例； （4）资源下载：书中配套的源文件能供读者下载练习使用。

虚拟样机技术（Virtual Prototyping Technology）是以用软件工具或借助其他三维软件创建的三维模型为基础，实现机械产品虚拟样机开发、仿真、试验和测试，在产品开发阶段就可以帮助设计者发现设计缺陷，并提出改进的方法。
本书以美国MSC 公司的机械系统动力学分析软件ADAMS 为平台，面向入门用户，以基本操作为基础，以设计实例为主线，介绍ADAMS 在机械产品设计与分析中的应用。
本书内容涉及ADAMS 软件的基本操作、载荷创建、求解与后处理，以及多刚体、刚柔耦合、多柔体、接触等满足不同对象需求的内容，同时涉及机电系统联合仿真、与其他软件数据交换等。
全书分两篇：基础篇（第1～10章）和实例篇（第11～14章）。第l章简要介绍多体系统动力学的基本概念、建模理论，以及虚拟样机技术的应用和相关软件。第2章介绍ADAMS2020 的新功能、建模基础和求解器算法。第3章介绍软件的界面和工作环境，详细讲解物体、约束、载荷、标记点、仿真、动画以及曲线的创建过程，并以虎钳为例介绍仿真过程。第4章以曲柄滑块为例详细阐述外部载荷、柔性连接和摩擦力的施加方法。第5章先介绍ADAMS 中的求解类型、后处理的作用，及交互式仿真界面中各种工具的含义和使用方法，然后讲解仿真过程动画和曲线的生成方法。第6～8章分别介绍多刚体系统建模与仿真、刚柔耦合系统建模与仿真、多柔体系统建模与仿真的详细过程。第9、10章介绍ADAMS 与MATLAB 联合仿真的操作方法，以及ADAMS 软件与其他常用建模软件的数据交换。第11～14章分别采用实例带领读者对前述ADAMS 的操作内容进行练习与应用，进一步熟悉ADAMS 常用功能。
读者在学习过程中遇到问题时可联系编者解答。本书配有各章实例源文件和同步实例讲解视频（见带的章节），方便读者进一步理解。
本书由陕西科技大学葛正浩教授统稿，参与编写的还有陕西科技大学刘言松、田普建等。具体编写分工：第1、3、12章由刘言松编写；第2、9章由田普建编写；第4、5章由葛正浩、李理想、刘言松编写；第6、13章由刘言松、王琳编写；第7、8章由葛正浩、张新安编写；第10章由葛正浩、尹欢编写；第11章由葛正浩、尹欢、刘言松、张怡辉、王特栋、薛宇飞编写；第14章由葛正浩、薛宇飞编写。
虽然编著者在编写本书的过程中力求完善，但是水平有限，书中欠妥之处在所难免，希望读者能够及时指出，共同促进本书质量的提高。

编著者

葛正浩，陕西科技大学机电工程学院教授，博导。1990年起一直在陕西科技大学机电工程学院任教，先后为硕士、本科等不同层次的学生主讲《高等机械原理》《几何建模与模具三维设计》《自由曲面建模技术》《模具CAD/CAM》等课程。多年来一直从事机构学及材料成型加工方面的研究，主编《材料成形机械》等专著和教材40余部。先后在公开发表研究论文150余篇，其中被三大检索收录30余篇。主持完成各类科研项目20余项。近年共获国家专利30余项。

本书以ADAMS软件为平台，以基本操作为基础，以设计实例为主线，系统介绍ADAMS在设计与分析中的应用。全书分为两篇，基础篇在介绍多体系统动力学基础知识、ADAMS2020功能的基础上，详细讲解ADAMS的创建载荷、求解与后处理、多刚体系统建模与仿真、刚柔耦合系统建模与仿真、多柔体系统建模与仿真、机电系统联合仿真和ADAMS与其他软件的接口等。实例篇向读者介绍齿轮等接触分析实例、动画与曲线生成实例、柔性体创建实例，以及吊车起吊过程、钟摆和焊接机械手三个综合实例等。
本书是作者结合多年针对本科生、研究生的教学经验编撰而成，可作为理工科院校相关专业高年级本科生、研究生及教师学习ADAMS软件的教材或参考书，也可作为从事汽车制造、航空航天、通用机械、工程机械、造船等专业领域科学研究的工程技术人员的参考书。

基础篇
第1章 多体系统动力学与虚拟样机技术概述 002
1.1 多体系统动力学简介 002
1.1.1 多体系统动力学基本概念 002
1.1.2 多体系统建模理论 004
1.1.3 多体系统动力学数值求解 005
1.2 虚拟样机技术简介 007
1.2.1 机械产品设计的基本流程 008
1.2.2 虚拟样机技术的简介 008
1.2.3 虚拟样机技术的应用 009
1.2.4 虚拟样机技术软件 010

第2章 ADAMS 2020 简介 011
2.1 ADAMS 2020 功能简介 011
2.2 ADAMS 多体系统建模基础 013
2.2.1 参考标记 013
2.2.2 坐标系 014
2.3 ADAMS 运动学分析 016
2.3.1 ADAMS 运动学方程 016
2.3.2 ADAMS 运动学方程的求解 017
2.4 ADAMS 动力学分析 017
2.4.1 ADAMS 动力学方程 017
2.4.2 ADAMS 动力学初始条件分析 020
2.4.3 ADAMS 动力学方程的求解 022
2.5 ADAMS 求解器算法简介 023
2.5.1 ADAMS 数值算法简介 023
2.5.2 动力学求解算法简介 025
2.5.3 坐标缩减的微分方程求解过程算法 026
2.5.4 刚性问题求解算法选择 026

第3章 ADAMS 操作基础 028
3.1 ADAMS 的工作环境 028
3.2 ADAMS 的工作界面 030
3.3 物体与约束 031
3.3.1 物体 031
3.3.2 约束 035
3.4 载荷 038
3.5 标记点 039
3.6 仿真和动画 040
3.7 输出曲线 041
3.8 实例：台虎钳仿真 041
3.8.1 台虎钳装配与运动分析 041
3.8.2 台虎钳仿真分析思路 042
3.8.3 台虎钳仿真操作过程 042

第4章 创建载荷 049
4.1 外部载荷 049
4.2 柔性连接 051
4.3 摩擦力 054
4.4 实例 056
4.4.1 实例一：曲柄滑块的仿真分析 056
4.4.2 实例二：牛头刨床的仿真分析 063
4.5 本章小结 070

第5章 求解与后处理 071
5.1 求解 071
5.1.1 求解类型 071
5.1.2 模型验证 072
5.1.3 仿真控制 072
5.1.4 传感器 075
5.2 后处理 076
5.2.1 后处理的作用 077
5.2.2 后处理界面 077
5.2.3 后处理的常用工具 078
5.3 创建动画 083
5.3.1 动画类型 083
5.3.2 创建动画方法 083
5.3.3 演示与控制动画 084
5.3.4 保存动画 086
5.4 创建测量曲线 086
5.4.1 曲线图的类型 086
5.4.2 创建曲线图 087
5.4.3 数学计算曲线图 088
5.4.4 曲线图的处理 089
5.5 实例分析：机械手搬运过程的多刚体分析 091
5.5.1 机械手的结构特点及搬运过程 091
5.5.2 搬运系统动力学分析思路及要点 092
5.5.3 动力学分析 092
5.6 本章小结 106

第6章 多刚体系统建模与仿真 107
6.1 创建模型 107
6.2 定义材料 110
6.3 创建约束 110
6.4 创建驱动 112
6.5 求解 113
6.6 仿真与后处理 114
6.7 仿真实例一 115
6.8 仿真实例二 123

第7章 刚柔耦合系统建模与仿真 138
7.1 利用ADAMS 离散柔性连接 138
7.2 利用外部软件建立柔性体 138
7.2.1 模态的概念 138
7.2.2 柔性体的替换与编辑 139
7.2.3 刚柔体之间的约束 139
7.3 实例一：摇头风扇刚柔动力学分析 139
7.4 实例二：钟摆机构刚体离散及动力学分析 155
7.5 本章小结 162

第8章 多柔体系统建模与仿真 163
8.1 多柔体系统动力学的主要问题 164
8.2 实例：四杆机构柔体动力学仿真分析 164
8.3 本章小结 171

第9章 机电系统联合仿真 172
9.1 ADAMS 控制工具 172
9.1.1 创建控制模块 174
9.1.2 控制工具栏 174
9.1.3 控制模块校验 176
9.2 ADAMS/Controls 求解基本步骤 176
9.3 ADAMS 与其他控制程序的联合控制 187
9.3.1 加载 ADAMS/Controls 模块 187
9.3.2 定义输入输出 188
9.3.3 导出控制参数 189

第10章 ADAMS 与其他软件接口及实战 191
10.1 数据交换的必要性 191
10.2 Pro/E 与ADAMS 的数据交换 191
10.3 Solidworks 与ADAMS 的数据交换 192
10.4 UG 与ADAMS 的数据交换 192
10.5 UG 和ADAMS 间的数据转换实例 193

实例篇
第11章 操作实例 200
11.1 创建接触实例 200
11.2 动画与曲线图实例 216
11.3 柔性体创建实例 222
11.3.1 模型的创建 222
11.3.2 曲柄群机构连杆离散柔性体连接 229
11.3.3 曲柄群机构连杆外部导入mnf 231
11.4 刚柔耦合仿真实例 248
11.4.1 敲击过程的刚柔耦合碰撞分析 248
11.4.2 连杆结构动力学仿真 262
11.5 偏心连杆机电联合仿真 269

第12章 综合实例一：吊车起吊过程的多刚体分析 277
12.1 吊车系统的结构特点及起吊过程 277
12.2 吊车系统动力学分析思路及要点 278
12.3 动力学分析 278

第13章 综合实例二：钟摆机构刚柔耦合动力学分析 292
13.1 钟摆机构的结构特点与技术分析 292
13.2 钟摆机构的动力学分析思路及要点 292
13.3 动力学分析 292

第14章 综合实例三：焊接机械手多柔体动力学分析 307
14.1 焊接机械手的结构特点与技术分析 307
14.2 焊接机械手的动力学分析思路及要点 307
14.3 动力学分析 308