Лекция 1
MS ADAMS
Автоматизация динамических расчётов механических систем.
Лабораторный практикум
Учебный справочник по ADAMS
Изучение конструкций АД и ЭУ с совместным пользователем полётов
И – идея
ГУ – Граничные условия
3D – объёмная модель
Д – динамический расчёт
П – прочность
Пр – производство
Внешний вид и управление.
Краткая теория расчётов.
Создание геометрических моделей.
Запуск расчёта.
Граничные условия.
Типы функций.
Датчики.
Знакомство с постпроцессором.
Поле статистики и редактирования графиков.
Компонентные силы и силы трения.
Сенсоры, параметризация.
Заключение рассказа о твердотельной геометрии.
Модули: ADAMS
Car – для проектирования и анализа авто-подвесок и моделирования общей динамики транспортных средств.
Engine – анализ поршневых двигателей.
Exchange – импорт и экспорт модулей.
Flex – позволяет составлять деформируемые составляющие модели.
Hydraulics – модуль для модулирования пневмо-гидро систем управления.
Linear – линеаризует нелинейные уравнения для получения собственных частот.
Postprocessor – обработка результатов решения.
Solver – решатель.
Vibration – для проведения виброанализа модели.
View – интерактивная графическая среда.
Механизм – система взаимосвязей тел с определённостью относительного движения.
Приведение масс –характеризуется двумя параметрами: масса, моменты инерции относительно осей.
нагрузка – воздействие на звено, изменяющее его Ek.
Сила инерции – реакция на поступательное ускорение центра масс.
Основные задачи динамики – при известной кинематической схеме, определённых массовых характеристик в звеньях и заданных внешних нагрузках можно решить две основные задачи динамики.
Определить уравновешивающую нагрузку на звено, обеспечивающее достижение заданного движения.
Определить движение звена, при заданных внешних нагрузках.
Расчёт:
Структурный анализ – исследование состава механизма, степень подвижности, выделение определённых групп звеньев, для которых известны методики решений.
Кинематический анализ – исследование движения звеньев в механизме. (S=1) (DOF=1)
Динамический анализ – исследование нагрузки на звенья в механизме. (DOF>1)
Лекция 2
Терминология полёта.
Attachment Point – точка присоединения – маркер, в котором возможно взаимодействие с деформируемым телом.
Body – тело – иногда выступает синонимом слова часть, чаще обозначает совокупность жёстко связанных между собой частей.
Constraint – связь – кинематические граничные условия, идеализированные шарниры, базовые геометрические ограничения, контактные силы, заданное перемещение.
Flexible body – деформируемое тело, на анализе Крейга - Бамптона.
Ground – Земля – особая деталь, которая всегда существует в модели, заполняет весь объём экрана, не занятый другими деталями, она неподвижна и служит основанием к которому крепится каркас модели. Не имеет массы и моментов инерции, к ней может добавляться созданная геометрия. По умолчанию является инерциальной системой, относительно которой осуществляется измерение скоростей и ускорение деталей. Геометрию на Земле можно перемещать, двигая специально созданный на ней маркер.
Joint – сложная комбинация граничных условий, которые имитируют реальные шарниры.
Marker – локальная система координат, характеризуется положением и направлением осей, при расчёте в шарнирах концентрирующихся в массе частей. Маркер бывает фланирующим и плавающим.
Measure – датчик измеряет параметры системы. (скорость, сила)
Model – законченная сборка какого-либо узла, замкнутая, имеющая чёткую иерархию. Модель соединяется из частей с помощью шарниров.
Modeling database – база данных – файл с расширением *.bin, в котором независимо хранятся одна или несколько моделей, а также размеры последнего расчёта.
Part – часть – цельная деталь, характеризующаяся геометрией, массой и моментами инерции. Части объединяются с помощью шарниров в модель.
Point – точка – характеризуется только расположением и не влияет на расчёт.
Redundant Constraint – избыточная связь – использование этого понятия связано с шарнирно-твердотельной геометрией. Подобные тела изменяются лишь в одном ограничении по каждой из степеней свободы. Если движению в одном направлении препятствуют две или более связи, то все они считаются избыточными и при расчёте отличаются автоматически в производном порядке.
Simulate – расчёт от заданных параметров до конечного результата.
Tool box – панель инструментов.
Triad – маленький указатель глобальных осей.
Working Grid – рабочая сетка- трафарет.
ЦСК (GCS) – центральная система координат, связанная с землёй.
Параметры тела:
Length - длина
Wight - ширина
D
Depth
Length
Wight
Основные принципы расчёта кинематики и динамики.
Cm
Part-3
F
Part-2
B
B
JI
Cm
Основой для систем уравнений, описывающих динамику системы n-твёрдых тел, находящихся под действием заданных сил и m-голономными связями послужили уравнения в форме Эйлера-Л.
, ,
,
Для задания движения твёрдого тела используется инерциальные глобальные координаты, его центры масс и углы Эйлера. По умолчанию ориентация определяется последовательными поворотами вокруг главных центральных осей тела.
Ψ – угол прецессии, θ – угол нутации , φ – собственного вращения.
Физический смысл уравнения – в каждый момент времени сила реакции в закреплениях тел (шарнирах) должно быть уравновешивание внешними силами и силой инерции, действующими в механизме.
ГУ бывают:
Кинематические – накладывают ограничение на перемещение тел, лишая их степеней свободы. (шарнир)
Динамические – не изменяют число степеней свободы
Далее система, состоящая из маркеров и ГУ числено интегрируемое для каждого положения звеньев в механизме.
Краткое знакомство с интерфейсом STEP, IGES, DXF, DWS, Warefraut, SIL, Pare solid.