Adams&Workbench&Matlab四連桿機構運動學分析
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Adams、Ansys Workbench和Matlab均廣泛應用于工業領域中，不少從事和學習相關內容的科研工作者及在校生，也在不斷對比不同軟件之間的差異，因此本篇文章以簡單的四連桿機構為例進行分析，對比不同軟件中結果的差異。
圖1為四連桿機構的基本尺寸長度，其中曲柄長度為100mm，連桿的長度為240mm，搖桿的長度為300mm。
圖1 四連桿機構
直接在Adams中進行模型的構建，同時創建好對應的連接關系，連接關系如下表所示。創建完成后Adams動力學模型如圖2所示。
| 部件1 | 部件2 | 連接關系 |
| 大地 | 曲柄 | 轉動副 |
| 曲柄 | 連桿 | 轉動副 |
| 連桿 | 搖桿 | 轉動副 |
| 搖桿 | 地面 | 轉動副 |
圖2 Adams動力學模型構建
同時在在曲柄與底面之間的轉動副添加驅動，驅動函數為1d*Time。設置仿真時間為360s，仿真步長為360，通過仿真得到如圖3所示的動畫結果。
圖3 運動動畫(Adams)
使用三維建模軟件SolidWorks模型創建，其尺寸與圖1中一致。在Workbench中創建剛體動力學模塊，將模型導入并創建好對應的連接關系，其連接關系如圖4所示。并且在曲柄和地面之間的轉動副添加載荷條件，仿真完成后得到如圖5所示的動畫結果。
圖4 Workbench連接關系構建
圖5 運動動畫(Workbench)
已知四連桿機構的相關參數，通過數學公式便可推導出其運動學模型，并將其運動學模型利用Matlab語言進行編寫，其代碼如圖6所示。
圖6 Matlab代碼
分別查看Adams、Ansys Workbench和Matlab中連桿與搖桿之間的夾角，其結果圖分別如圖7、圖8和圖9所示，結果表明，不同的軟件得到的四連桿機構結果均一致。
圖7 Adams仿真結果
圖8 Workbench仿真結果
圖9 Matlab仿真結果
文章來源：本碩博工程師俱樂部
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