ADAMS软件包括五类模块:基本模块,扩展模块,专业领域模块,工具箱以及接口模块[21]。一般情况下,用户可用通用模块对一般机械系统进行模拟和分析,此外,对特定领域的问题,用户可额外购买相关的专业领域模块,以更加准确和快速的进行相关领域的分析[22]。
目前,ADAMS已在全世界范围内得到了广泛采用,包括机械,汽车,电器等领域内都有大量用户。根据1999年某统计资料,ADAMS软件在全球范围内销售额占据了超过半数的市场。
1.4 本文主要工作内容
坦克系统建模与仿真是坦克系统总体设计的关键,是一个工作量非常庞大的任务。本文以某坦克系统为研究背景,主要集中在对履带行驶装置部分的建模与仿真。经过查阅资料和比较,决定采用多体系统动力学软件和CAD软件协同建立三文的多体系统仿真模型,进行行驶动力学的仿真研究。
本文主要工作内容包括:
1)考虑到Adams的建模功能对复杂模型实现上比较困难,本文采用CAD软件Creo(Pro/e)建立坦克主体和履带行驶装置(除履带板)的模型。
2)采用前文所介绍的多体系统动力学软件MSC.Adams,建立坦克履带模型,并添加各运动关系,形成完整模型。
值得一提的是,Adams有针对履带/轮胎是车辆的工具箱——ATV工具箱,用于分析履带式和轮胎式车辆的各种动力学问题。但它在处理很多关键问题上对用户是黑匣子,用户不能知道其作用原理,且不能描述构件在所有时刻的力学状态,从而不能较高真实度地获得精细模型[23]。因此,本文未使用ATV,而是使用Adams的核心模块Adams/View,对坦克履带建模。
3)对建立的样机模型进行行驶动力学仿真,获得炮口运动状况等,为行进间射击精度研究提供参考。
2 多体系统动力学及ADAMS分析理论基础
多体系统动力学核心问题是建模问题和求解问题,其系统研究始于20世纪60年代。多体系统动力学的研究对象在不断变化和发展,从对多刚体系统的研究,发展到多柔体系统,再到刚柔混合系统,在80年代后其领域被正式成为计算多体系统动力学。本文所涉及的建模为多刚体系统的建模。
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