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強度是承受高載荷時保持正常功能的能力，而耐久是指在長時間使用后保持正常使用的能力。沃爾沃汽車公司的耐久性部門負責確保車輛的強度和耐久。沃爾沃使用計算機輔助工程（CAE）進行產品開發，并使用仿真方法來驗證車輛性能從而減少物理測試。Adams是沃爾沃耐久性部門選擇的多體動力學仿真軟件，由七名仿真工程師組成的小組來使用。 模擬車輛強度包括計算車輛的峰值載荷。

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。

這種方法可以節省超過80%的手動操作時間，并極大減少人為錯誤。

當我們進行Adams建模時，通常需要將軸承的模型通過3D制圖軟件進行搭建，在導入Adams中與其它部件進行連接。這種方式比較耗費時間，而軸承屬于標準件，市面上的軸承類型和種類比較確定，如果有一款軸承生成器，直接輸入既定的參數，是否能自動生成軸承模型呢？再或者，是否可以直接模擬軸承傳遞的運動關系，卻不需要導入軸承三維數模？答案是有。

Adams/Control 支持將機械系統與控制系統聯合仿真，評估多學科系統整體性能 Adams/Flex 支持機械系統柔性化，評估機械系統部件彈性變形的影響 Adams/Durability 支持導出子系統或零部件載荷 - 時間歷程，評估系統內部件應力、應變、壽命，同時提供 MSC Fatigue 和 nCode DesignLife 接口，完成零部件的疲勞壽命預測

仿真分析流程 -在Adams中建立吊裝機構的動力學分析模型，進行機構運動學動力學分析 -使用Nastran對關鍵承載部件進行有限元分析，得到模態中性文件 -將Adams中的相應部件替換為彈性體，進行剛柔耦合動力學計算，在動力學計算中考察彈性部件變形及應力，或者輸出彈性體的受力信息，在Nastran中進行詳細的結構有限元計算 -計算彈性部件的的載荷時間歷程，通過

耦合技術還可以為非線性 FEA 軟件用戶節省時間，因為一些剛性運動部件可以在 Adams 中求解，這樣會大大減少總的求解時間。 “柱樁碾過（Pole run over）”工程挑戰 車輛在其生命周期中可能會承受幾次高沖擊載荷。這些載荷工況通常被稱為“峰值載荷”或“強度事件”，在車輛產品開發中起著重要作用，因為它們可能影響多個部件的設計。

仿真完成后其輸入輸出的時域曲線可以通過雙擊Scope進行展現，具體如下所示：上圖中分別對應控制扭矩、角位移和角速度隨時間的歷程。既然是聯合仿真，那么同樣可以在Adams中查看結果。為此，需要首先找到聯合仿真的計算結果，然后導入Adams中，在其后處理環境中進行查看。

圖5 輪胎滾動半徑時間歷程曲線 圖6 輪胎轉動速度時間歷程曲線 通過轉速可知，經過1秒完成速度的提升，穩態轉速為197.709d/s，這與轉鼓的速度設定一致。

進行剛柔耦合分析可以得到柔性構件的應力分布和應力隨時間的變化，這些數據可以作為校核柔性構件強度的依據，同時也可以作為疲勞分析的原始數據。 4.2 柔性體生成 柔性體的生成主要有兩種方法，一種是靠ADAMS自帶軟件生成，一種方法是靠有限元軟件生成，其中ANASYS、PATRAN和UG都可以生成ADAMS可以讀取的柔性體文件。本文采用UG生成柔性體文件。

nCode EN Constant使用結構分析結果的開始和結束時刻比例系數乘以結構應力分析結果生成應變載荷循環。nCode EN TimeSeries使用結構應力結果以及時間歷程載荷，通過線性疊加創建應變歷程。nCode EN Constant系統并更改Load Mapping對話框中的Loading type，可以輕松設置nCode En時間步長。

舉個例子：如果實際載荷作用的幅值是100牛頓，有限元分析時加的載荷是1牛頓，載荷時間歷程的幅值大小為1，則載荷比例系數應該為100；如果有限元分析時的載荷是10牛頓，載荷時間歷程的幅值大小為1，則載荷比例系數應該為10；如果有限元分析時的載荷是1牛頓，載荷時間歷程的幅值大小為100，則載荷比例系數應該為1。四、fe-safe材料庫中的數據是否可進行修改?

基于MSC Nastran生成帶分布載荷的柔性體考慮分布載荷作用下整流罩分離過程的應用在剛柔耦合分析的實際應用中，某些柔性體會承受分布載荷的作用，通過外部有限元軟件生成柔性體mnf文件時，多數軟件無法生成帶分布載荷的柔性體。而MSC Nastran則可以直接生成帶有分布載荷的柔性體，然后導入Adams中通過建立模態力實現分布載荷的施加，這就為此類問題提供了關鍵、高效的解題思路。

顯著減少生成成本及設計時間 轉動軸承的通用化設計具有很強的商業價值，根據市場需求,每年可以節約1500萬盧比。 使用Adams進行產品驗證及開發能夠幫助減少工程驗證時間，此項計劃以前需要數月，而現在只需要數周。

此次培訓介紹使用Adams引入結構線彈性柔性體和非線性柔性體，自動生成線彈性柔性體，建立幾何大變形非線性柔性體及Adams-Marc聯合模擬其它非線性柔性等。

而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。

而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。

而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。

可以看到在模型中，每個時刻的間隙狀態以及曲線的時間歷程曲線。 間隙應用注意問題 Adams提供的間隙測量功能有非常好的實際工程應用價值，在具體操作上分為了前處理和后處理兩類方法，各有自身的特點和應用環境。 前處理中的間隙檢測功能更多是用于優化分析或者與傳感器或微分狀態變量等相關的綜合應用中，核心要求是需要求解器同時運行。

而MSC Nastran則可以直接生成帶有分布載荷的柔性體，然后導入Adams中通過建立模態力實現分布載荷的施加，這就為此類問題提供了關鍵、高效的解題思路。 本期直播講堂請到了海克斯康多體動力學仿真專家郭聰蕊，在直播間中講師將重點介紹Adams剛柔耦合分析的多種解決方案，以及柔性體分布載荷的施加過程與應用場景。敬請關注！