机械系统建模与分析：ADAMS实验设计教程

"实验设计中的水平-ADAMS全面教程" 本教程主要介绍ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）软件的使用，特别是涉及到机械系统实验设计中的水平设置方法。实验设计中的水平指的是在进行参数优化或者模拟时，不直接指定因子的数值，而是通过索引号来表示因子的不同取值范围。例如，可以使用-2, -1, 0, +1, +2这五个水平，其中最小水平号对应因子的最小允许值，最大水平号对应最大允许值，中间的水平号则按平均分配原则确定具体数值。例如，若某因子允许的范围是0到16，采用三个水平(-1, 0, +1)，则分别对应0, 8, 16。 ADAMS是一款强大的机械系统动力学分析软件，它能够对复杂的机械系统进行建模、仿真和分析。本教程深入讲解了以下几个关键知识点： 1. 机械系统的组成：机械系统由构件和零件构成，机构由两个或更多有相对运动的构件组成，用于传递运动或改变运动形式。机器则是由多个机构组成的系统，其构件之间存在接触并能进行相对运动。 2. 参考机架：在ADAMS中，参考机架是用于计算速度、加速度的参考坐标系。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，使得刚体上的各点相对于该参考机架保持静止。 3. 坐标系：ADAMS中涉及多种坐标系，包括固定坐标系（地面坐标系）、构件机架坐标系以及标记坐标系。固定坐标系是固定不变的，构件机架坐标系随构件运动，标记坐标系则分为固定和浮动两种，用于确定构件的几何特性、质心、力的作用点和连接位置。 4. 坐标系定位：定位坐标系可以通过欧拉角法或三点法来确定。欧拉角法基于坐标系原点在基准坐标系中的坐标和旋转轴、旋转角度及顺序；三点法则利用不在同一直线上的三个点在定位和基准坐标系中的坐标来定义坐标系。 5. 机械系统的自由度：自由度是衡量机械系统中各构件相对地面构架独立运动的数量。计算自由度的公式涉及到活动构件数、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。 本教程对于理解和应用ADAMS进行机械系统分析提供了详尽的指导，适合工程技术人员、研究人员以及学生学习使用，帮助他们掌握如何通过设定实验设计中的水平来优化和模拟机械系统的性能。