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ADAMS仿真时发生接触穿透的原因及对策

魏勇亮，金圭

华东理工大学机械与动7]工程学院，上海200237

摘要：分析了ADAMS软件在处理多接触口]题时发生穿透现象的厚因，提出了三种解决方法，并以棒抖在回转式供料

器中的运动为例进行了验证。

关键词：ADAMS．接触．穿透

中图分类号：TP3919文献标识码：A文章编号：1002—2333【2005)09—0053—02

1前言3接触穿透的解决方法

ADAMs虚拟样机分析软件，广泛应用于汽车制造、常用方法包括简化模型增大仿冀步数、选择台适求

工程机械、航夺航天等各个领域借助AI)AMS．用可以解器等一下面以棒料在回转式供料器(罔I中的自动定

方便地对模型进行静力学、运动学和动力学分析目前最向为例，分别说明这种法滚筒模型是在S,JlidWorks

新版术是ADAMS2)【(】5一中建模后以Paras：did格式导入到ADAMS中的：滚筒以

一些系统的动力学仿真涉及到许多接触碰撞等受力l80。／s匀速旋转，棒料直径20roll3．长200illn]，从滚筒中

情况。以履带仿真为倒．履带一般采用链结构，m几卜个心位置静止下落棒料与滚筒材料均为钢．碰撞参数取系

链结毪接而成。每个链结都与地面和链轮之¨RJ在接触，统默认值，为方便说叫．只考虑一根俸料的情M．

这样整个模型的接触数日就有儿十甚至上百个：3．t模型简化

然而ADAMS对于多接触的处理能力却不强一个主光论是在ADAMS中直接建模，还是通过乏维CAD

要表现就是求解稳定性差比如：={『于『接触力跃变而产生软件(如UC、IE等)建模后再导人ADAMS，都应在不影

数值求解困难．导致仿真错而停止：或者接触力突然消响分析结果正确}{以及考虑仿真平台处理能力的前提

失，物体互相穿适，如同没肓定义接触样·下．对模型作最大的简化

分析ADAMS仿真时发生接触穿述的嚎困，并找到有

数的解决方法，剥于型好地利用ADAMS解决1程川艇肄

有重要的意义

2ADAMS仿真时发生接触穿透的原因

造成ADAMS仿直时发生接自穿还的因主要有以

下几个方面：

(I)模型结构。参与接01的零部件结构过于复杂，使

得现有削断准则难以正确判断接触星甭发牛．

(2J仿真步长的设置求解动力’’，r程组时．ADAMS／

sI4ver将接触力并入厂一义矩阵-fI求解．接触发生胁．每改

选代部预先判断接触足丙发生一日．发牛．为r电精确地

计算接触力，系统动态地将选代步调小．并继续判断．．直使发牛碰撞的表面尽量光滑．避免凹凸不、的情

如果步长设置不合理．将导致接触判断锵谩况使模型尽量I晚州儿何体(如方体、球等)简化常她

(3)积分算法的选择ADAMS提供给用户不同的积的简化包括去陈倒角倒网、退刀槽姒硬只起到装饰或暂

分算法．它们有各门适的范同．有的求解效率高，有的支撑作用的零件特征舟别考虑棒料州端有尤倒角

求解稳定性好如果选择不当．洲蛔一味追求求解速度．(5mnix5Him)对仿真效果的影响F-12表简化前(有倒

就可能产生接触穿透角)与简化尢倒角)悻料与壤简摊的大小仿真时

(4)仿真时间较长时，会产牛很多中间结果．这些^日J5．仿真步数I[H】n步

结果驻陌在计算机内存中，婪等仿真结束而目．用户给罔中碰撞力大十0襄棒料和滚衔接触，等十0表

H{存赶指令后才保存下束这个过程中．如粜数据量超示棒料与滚筒