Adams（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是全球多體動力學仿真領域的標桿軟件，由 MSC Software 公司開發（現隸屬于 Hexagon 集團），憑借領先的虛擬樣機技術，成為汽車、航空航天、重型機械等行業系統級動力學分析的首選工具，全球市場占有率超 60%。

一、軟件核心介紹

Adams 是集建模、求解、可視化、多學科耦合于一體的系統級仿真平臺，核心是通過虛擬樣機模擬機械系統的運動學、動力學、靜力學及非線性動態行為，精準預測運動、載荷、振動及應力分布，替代大量物理樣機試驗dr.adams.com。

1. 發展歷程

· 起源于 20 世紀 70 年代美國密歇根大學，最初聚焦車輛懸架動力學研究。

· 后被 MSC Software 收購，逐步商業化，2024 年隨 Hexagon 設計與工程業務被 Cadence 收購，進一步強化 “芯片 - 仿真 - 系統設計” 全鏈路能力。

2. 核心模塊

· 基礎模塊（Adams/View、Adams/Solver）：提供參數化建模、約束 / 載荷定義、高精度求解及動畫后處理，支持剛體 / 柔體混合建模。

· 專業領域模塊：

o Adams/Car：汽車行業專屬，快速搭建整車、懸架、轉向、制動系統模型，適配新能源汽車電池包、電驅動總成仿真。

Adams/Machinery：機械傳動專用，覆蓋齒輪、軸承、皮帶、鏈條等傳動部件的剛柔耦合仿真。

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o Adams/Flex：柔性體分析模塊，結合有限元法模擬部件彈性變形，適配精密機械、航空結構的振動與應力分析。

o Adams/Controls：機電一體化耦合模塊，與 MATLAB/Simulink 無縫對接，實現機械系統與控制系統聯合仿真。

3. 核心技術原理

基于拉格朗日方程與牛頓 - 歐拉方程，采用變步長剛性積分算法 + 稀疏矩陣技術，高效求解大規模非線性動力學方程；支持剛柔耦合、非線性接觸、摩擦、疲勞、振動等多物理場耦合分析，兼顧計算精度與效率。

二、核心優勢

1. 求解精度與效率雙優

· 相比傳統有限元（FEA），Adams 以多體動力學專用求解器實現非線性動力學快速計算，耗時僅為 FEA 的 1/5-1/10，同時精準輸出全運動周期的載荷、加速度、應力數據，為 FEA 提供精準邊界條件，提升結構分析精度dr.adams.com。

· 支持大規模并行計算（HPC），可處理數千構件的復雜系統（如整車、風電整機），求解穩定性強，工業驗證案例超 4000 家企業。

2. 剛柔耦合與多學科集成能力

· 獨創混合建模架構，可同時模擬剛體（齒輪、連桿）的剛性運動與柔體（殼體、軸類）的彈性變形，捕捉微米級變形與大幅度運動的耦合效應，適配精密機械、航空航天等高精度場景。

· 無縫集成 **CAD（SolidWorks、CATIA）、FEA（ANSYS、Abaqus）、控制（MATLAB）、疲勞（MSC Fatigue）** 工具，實現 “幾何建模 - 動力學仿真 - 結構分析 - 控制優化 - 壽命預測” 全流程閉環，支撐數字孿生落地。

3. 行業適配性強，工程價值顯著

· 全行業覆蓋：汽車（懸架、電池包、整車動力學）、航空航天（起落架、衛星展開機構）、重型機械（挖掘機、起重機）、新能源（風電、光伏、儲能）、醫療器械等領域均有成熟解決方案。

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· 降本增效核心價值：減少70%-90% 物理樣機試制與測試，縮短30%-50% 研發周期，降低40% 以上研發成本；提前排查設計缺陷（如共振、干涉、疲勞斷裂），避免后期返工風險。

4. 易用性與生態完善

· 提供參數化建模模板（如 Adams/Car 懸架模板），降低建模門檻，工程師可快速迭代設計方案。

· 豐富的后處理工具，支持動畫演示、曲線對比、報告自動生成，直觀呈現仿真結果；全球技術支持社區與行業案例庫，解決復雜工程問題效率高。

三、行業前景

1. 市場規模持續高增長

· 全球：2025 年多體動力學軟件市場規模約3.59 億美元，2032 年預計突破6 億美元，年復合增長率（CAGR）超7%。

· 中國：2023 年市場規模約18.5 億元，2026 年預計突破35 億元，CAGR 超23%，增速領跑全球，核心驅動為高端制造升級與國產替代需求。

2. 核心驅動因素

· 高端制造升級：新能源汽車（電動化、輕量化、智能化）、航空航天（大飛機、商業航天）、風電（大型化、海上風電）、機器人（工業 / 人形）等領域，對系統級動力學仿真需求激增，Adams 作為核心工具深度綁定行業增長。

· 數字孿生與智能制造：工業 4.0 推動 “虛擬 - 物理” 融合，Adams 作為數字孿生核心引擎，支撐設備全生命周期仿真（設計、運維、故障預測），市場空間持續擴大。

· 國產替代加速：國際品牌（Hexagon、ANSYS、達索）仍主導市場（占比 60%-65%），但國產軟件（安世亞太、中望軟件）快速崛起；Adams 憑借技術壁壘與生態優勢，短期仍將保持領先，長期與國產軟件形成差異化競爭。

· AI 賦能迭代：2025 版本引入AI 輔助建模與優化，自動生成約束方案、優化設計參數，求解效率提升60%；未來將融合生成式 AI，實現 “概念草圖 - 仿真模型” 一鍵生成，進一步降低使用門檻。

3. 未來發展趨勢

· 多物理場深度融合：強化機械 - 電 - 液 - 熱 - 控制全耦合仿真，適配新能源汽車、智能裝備等復雜系統需求。

· 實時仿真與數字孿生閉環：支持實時仿真（RT），對接物理設備傳感器數據，實現虛擬模型與物理設備同步迭代，支撐預測性維護與智能控制。

· 行業垂直化深耕：針對新能源汽車（電池包振動、電驅動 NVH）、風電（葉片顫振、傳動鏈疲勞）、人形機器人（關節動力學、柔順控制）等細分領域，開發專屬模塊，提升仿真精度與效率。

· 云端化與輕量化：推出云端 Adams，支持遠程協同建模與仿真，適配中小企業輕量化需求，降低軟件使用成本。

四、總結

Adams 憑借高精度求解、剛柔耦合能力、全行業適配，成為多體動力學仿真領域不可替代的核心工具，深度賦能高端制造降本增效與創新升級。在數字孿生、AI 與新能源革命的驅動下，Adams 將持續迭代升級，拓展應用邊界，未來市場前景廣闊，是工業仿真領域的 “黃金引擎”。