ADAMS教程：单边双边冲击力详解与机械系统自由度分析

本篇教程深入探讨了单边与双边冲击力在ADAMS（Advanced Dynamic Analysis for Mechanical Systems）中的应用以及机械系统建模和结构分析的关键知识点。ADAMS是一款强大的多体动力学仿真软件，主要用于模拟复杂机械系统的动态行为。 首先，机械系统的组成是基础。机械系统由构件和零件构成，包括机构，如两个以上具有相对运动的构件，它们可以是机器的不同部分，通过运动副相互连接，这些运动副确保了构件间的接触和相对运动。机器则是多个机构组成的系统。 参考机架在分析中起着关键作用，分为两种类型：地面参考机架作为惯性参考坐标系，常用于独立的运动分析；而构件参考机架则随每个刚体运动，其上的点相对于该参考系保持静止，方便进行局部坐标系的定义。 坐标系是描述系统运动的基础，包括固定坐标系（如地面坐标系），以及随构件移动的构件坐标系和标记坐标系（固定标记用于形状定义，浮动标记则用于定位力和运动）。其中，欧拉角法、三点法和X-Z点法用于确定坐标系的位置和方向，如欧拉角法涉及坐标系原点的位置、旋转轴、角度和顺序，而三点法和X-Z点法则基于特定点的坐标来定位坐标系。 自由度是衡量机械系统动态特性的重要参数，它是各构件相对于地面框架的独立运动数量，由活动构件数、运动副的约束条件数、原动机驱动条件数和额外约束条件共同决定。通过理解这些关系，可以确保模型的准确性和完整性。 双边和单边冲击力的处理是教程的重点，当系统受到外部冲击时，通过检查位移（q）与阈值q0的关系来切换FIMPACT功能的开启或关闭，这有助于控制和模拟实际操作中的冲击效应。 本文档提供了关于如何在ADAMS中建立机械模型，设定坐标系，理解自由度以及处理单边和双边冲击力的详细步骤，这对于进行精确的机械系统动力学分析至关重要。掌握这些内容将极大地提升在设计和优化复杂机械系统时的效率和精度。