ADAMS套筒力(Bush)教程：特点与机械系统分析

本文主要介绍了ADAMS软件中套筒力（Bush）的特点及其在机械系统建模和结构分析中的应用。套筒力的刚度和阻尼矩阵是对角阵，反作用力遵循牛顿第三定律。同时，文章强调了在使用套筒力时，至少有两个旋转角度需保持在10度以内，以确保旋转构态方程的准确性。 在机械系统的建模和结构分析中，首先理解机械系统的组成至关重要。机械系统由构件和零件构成，其中机构由两个以上有相对运动的构件组成，而机器则由多个机构构成。运动副是连接两个构件并允许它们相对运动的关键部分。 参考机架是计算速度、加速度的基础，通常分为地面参考机架和构件参考机架。地面参考机架是独立的惯性坐标系，而构件参考机架则固定在每个刚体上，随着刚体运动。此外，还有标记坐标系，包括固定标记和浮动标记，用于定义构件形状、质心、力的作用点和连接位置。 在ADAMS中，坐标系的定义是至关重要的。有固定坐标系，如地面坐标系，以及随构件运动的构件坐标系。标记坐标系可以是固定的，也可以是浮动的，用于定位力和运动。坐标系的位置和方向可以通过欧拉角法或三点法来确定，例如X-Z点法，这些方法帮助定义坐标系相对于基准坐标系的旋转。 机械系统的自由度是分析其运动的关键概念，它是指构件相对于地面构架的独立运动数。自由度的计算涉及到活动构件数、运动副的约束条件数、原动机的驱动约束条件数以及其他约束条件数等。 套筒力（Bush）作为机械系统中的一个重要组成部分，其刚度和阻尼特性会影响系统的行为。套筒力的刚度矩阵和阻尼矩阵都是对角阵，这简化了计算过程。同时，套筒力的反作用力遵循牛顿第三定律，即作用力与反作用力大小相等、方向相反。然而，为了保证旋转构态方程的准确性，必须确保至少有两个旋转角度小于10度，因为当角度超过这个范围时，可能会导致计算结果不稳定。 总结来说，ADAMS软件提供了套筒力模型，用于模拟机械系统中的接触和约束，其特点是刚度和阻尼矩阵的对角化以及反作用力的物理特性。正确理解和应用这些特性，对于进行精确的机械系统动力学分析至关重要。同时，掌握机械系统建模的基本元素，如参考机架、坐标系和自由度，是深入理解机械系统动态行为的基础。