對一個實際的機構做動力學仿真，是我們在機械設計實踐中經常會遇到的的問題。一般我們會首先用某款三維軟件（如SOLIDWORKS,SOLIDEDGE,PRO/E,UG,CATIA等）對所有零件進行建模，然后把零件組裝成為裝配體，接著把模型導入到機構動力學軟件如ADAMS中進行動力學中仿真。

然而，從三維軟件的裝配模型導入到ADAMS中時，由于裝配體中的零件很多，如果直接導入，會在ADAMS中出現許多零件，而其中許多零件之間并不存在相對運動，為了在ADAMS中進行正確的仿真，就需要首先對沒有相對運動的一系列零件之間建立固定副。對于簡單的裝配體，這個工作量并不算大。但是當零件數目成百上千時，這種工作量就大到不可思議的程度。

為了能迅速對復雜裝配體進行動力學仿真，筆者摸索出一套方法，在這里公布出來，以為朋友們做機構動力學仿真提供參考。

例子如下圖。這是我們在一些小區里面經常見到的一種健身機構。人坐在搖臂的椅子中，用腳蹬踏支架，從而起到鍛煉腿部肌肉的作用。我們在SOLIDWORKS中，首先建立了所有零件的模型，然后組裝成為一個裝配體。現在要使用ADAMS對該機構進行動力學仿真，考察在自身重力的作用下，該擺臂會如何運動。

下面說明操作步驟。

1. 在SOLIDWOKRS中打開裝配模型。

可以看到，該裝配由五個零件組成，兩根立柱，兩個橫杠，一個擺臂。其中兩根立柱和兩個橫杠之間都是固定的，而擺臂與上橫桿之間存在相對轉動。如果把該模型直接導入到ADAMS，則需要在立柱，橫杠之間建立一些固定副，對于本問題而言，還相對簡單，但是對于某些復雜的裝配而言，這種固定副可能多達二十幾個，會十分麻煩。下面說明最簡單的方法。

2. 壓制擺臂，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為1.x_t文件。

3. 壓制支架，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為2.x_t文件。

下面是在D盤根目錄下得到的兩個parasolid文件。

4.打開ADAMS，并新建一個模型。

5. 在ADAMS主菜單中選擇file>import，導入支架。

設置方式如下，注意選擇把該文件導入為一個零件，這樣，支架內部的零件在這里已經相對固定，成為一個構件。

這是導入后分配了顏色的結果。

下面是得到的零件樹結構。可以看到，它只有一個零件，其中包含了四個實體。

6. 在ADAMS主菜單中選擇file>import，導入擺臂。

設置方式同上一步。

這是導入后的零件樹結構。

導入后的整體效果。

7. 在支架創建一個MARKER.

在支架與擺臂的連接孔中心處創建一個marker，該marker有兩個作用，一方面是為了下面對擺臂進行旋轉定位，一方面是為了后面創建轉動副方便。

8. 轉動擺臂到初始位置。

使用精確移動工具，把擺臂圍繞上述marker進行旋轉，直到其處于一個合適的初始位置。

旋轉結果如下圖。

9. 設置支架的質量屬性

為了進行動力學仿真，需要設置兩個構件的質量屬性。這里用幾何體及材料類型來設置其質量。

對擺臂也做同樣的設置。

10. 創建運動副。

首先創建支架和地面之間的固定副。

接著創建擺臂和支架之間的轉動副。轉動副的位置就在前面創建的MARKER上。

11. 檢驗重力方向

由于要做動力學仿真，所以檢查一下，重力是否設置，方向是否正確。

12. 運行仿真

給出合適的結束時間和仿真步數，開始仿真。

13.后處理。

進入后處理模塊，用動畫或者圖線方式查看結果。

至此結束。

下面總結一下從三維建模軟件如SOLIDWORKS中導入到ADAMS中進行機構動力學仿真的要點。

（1）首先需要在SOLIDWORKS中得到裝配體。

（2）注意分析該裝配中，到底有幾個構件。（注意，構件是由一系列沒有相對運動，在空間上相鄰的零件組成的）

（3）分別壓制其它構件，而只保留一個構件，并把該構件導出為*.x_t格式文件。

（4）在ADAMS中依次導入各個*.x_t文件，并注意是用part的形式導入的。

（5）對各個零件重命名，并給定顏色，設置其質量屬性。

（6）對于產生相對運動的地方，建議先在此處創建一個marker，以方便后面的操作。否則，三維模型進入ADAMS中后，線條繁多，在創建運動副的時候很難找點。

實際上，SOLIDWORKS本身就提供了一定的運動學和動力學仿真能力，對于簡單的運動仿真或者動畫制作，SOLIDWORKS就已經不錯。而復雜機構的動力學仿真，則ADAMS會好很多。

上述例子是用SOLIDWORKS進行建模的，如果用其它軟件如UG,PRO/E,CATIA建模，方法是一樣的，不再贅述。

來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。