adams旋转驱动函数
软件: adams
ADAMS旋转驱动函数概述
ADAMS中的旋转驱动函数用于定义旋转副(转动副)的运动特性,控制刚体绕轴旋转的运动状态(如角位移、角速度、角加速度)。旋转驱动需明确驱动类型(位移、速度、加速度)和函数表达式(如STEP函数、多项式函数等),是实现机构运动仿真的关键环节。
一、旋转驱动的核心要素
驱动类型:
旋转驱动的类型需与函数表达式匹配,直接影响运动解读:
角位移(Displacement):函数值单位为度(d),表示旋转副的绝对转角(如STEP(time,0,0d,2,20d)表示0-2秒转角从0°增至20°);
角速度(Velocity):函数值单位为度/秒(d/s),表示旋转副的旋转快慢(如STEP(time,0,0,1,30d)表示0-1秒角速度从0°/s增至30°/s);
角加速度(Acceleration):函数值单位为度/秒²(d/s²),表示旋转副的旋转变化率(如STEP(time,0,0,1,60d)表示0-1秒角加速度从0°/s²增至60°/s²)。
单位规范:
旋转驱动的函数值后需加d(如30d),以区分滑移副的线性运动(默认无单位);角速度、角加速度的单位需与仿真单位系统(如MMKS、MKS)一致。
二、常用旋转驱动函数——STEP函数
STEP函数是ADAMS中最常用的旋转驱动函数,用于实现分段线性变化(如加速、匀速、减速),格式为:

STEP(x, x0, h0, x1, h1)
参数说明:
x:自变量(通常为time,即仿真时间);
x0:STEP开始值(如0,表示仿真开始);
h0:初始值(如0d,表示初始转角为0°);
x1:STEP结束值(如2,表示2秒时);
h1:最终值(如20d,表示2秒时转角达到20°)。
示例解析:
角位移驱动:STEP(time,1,0d,2,20d) + STEP(time,6,0d,12,-40d)
含义:1-2秒转角从0°增至20°;2-6秒保持20°不变;6-12秒转角从20°减至-20°(反向旋转)。
角速度驱动:STEP(time,0,0,1,30d) + STEP(time,3,0,6,-30d)
含义:0-1秒角速度从0°/s增至30°/s(加速);1-3秒保持30°/s(匀速);3-6秒角速度从30°/s减至0°/s(减速)。
角加速度驱动:STEP(time,0,0,1,60d)
含义:0-1秒角加速度从0°/s²增至60°/s²(匀加速),后续需配合其他函数实现匀速或减速。
三、参数化旋转驱动函数
参数化驱动通过设计变量(DV_XXX)实现驱动参数的灵活调整(如速度、时间点),适用于优化仿真或批量计算。示例:
STEP(time,0,0,0.1,-2*(-56*time2+521*time+48)/(DV_AB*cos(DV_BAD))) + STEP(time,1.36,0,1.56,2*(-56*time2+521*time+48)/(DV_AB*cos(DV_BAD))) + STEP(time,1.56,0,1.86,5.54) + STEP(time,1.86,0,2.16,-5.54)
说明:
DV_AB、DV_BAD为设计变量(如杆长、角度),可通过ADAMS参数化工具修改;
驱动分为4段:0-0.1秒缓慢上升至最优速度(由多项式计算)、1.36-1.56秒保持最优速度、1.56-1.86秒减速至0、1.86-2.16秒缓慢返回原位。
四、旋转驱动的注意事项
驱动类型一致性:函数值的单位需与驱动类型匹配(如角速度用d/s,角位移用d),避免混淆。
STEP函数累加性:每个STEP函数的结果会叠加(除非被新的STEP覆盖),因此需确保分段逻辑正确(如加速后需保持匀速时,需添加STEP(time,x1,h1,x2,h1)保持h1值)。
初始条件(IC)设置:若已知初始角速度或角加速度,可直接通过TYPE(类型)选择(如TYPE=VELOCITY表示角速度驱动,无需额外设置初始角速度);若未知,需用STEP函数从0开始渐变。
方向定义:旋转副的正方向由右手法则确定(拇指指向旋转轴正方向,四指弯曲方向为正转方向),视图定向会影响方向判断(如NORMAL TO GRID表示垂直于工作栅格的方向)。
ADAMS中的旋转驱动函数用于定义旋转副(转动副)的运动特性,控制刚体绕轴旋转的运动状态(如角位移、角速度、角加速度)。旋转驱动需明确驱动类型(位移、速度、加速度)和函数表达式(如STEP函数、多项式函数等),是实现机构运动仿真的关键环节。
一、旋转驱动的核心要素
驱动类型:
旋转驱动的类型需与函数表达式匹配,直接影响运动解读:
角位移(Displacement):函数值单位为度(d),表示旋转副的绝对转角(如STEP(time,0,0d,2,20d)表示0-2秒转角从0°增至20°);
角速度(Velocity):函数值单位为度/秒(d/s),表示旋转副的旋转快慢(如STEP(time,0,0,1,30d)表示0-1秒角速度从0°/s增至30°/s);
角加速度(Acceleration):函数值单位为度/秒²(d/s²),表示旋转副的旋转变化率(如STEP(time,0,0,1,60d)表示0-1秒角加速度从0°/s²增至60°/s²)。
单位规范:
旋转驱动的函数值后需加d(如30d),以区分滑移副的线性运动(默认无单位);角速度、角加速度的单位需与仿真单位系统(如MMKS、MKS)一致。
二、常用旋转驱动函数——STEP函数
STEP函数是ADAMS中最常用的旋转驱动函数,用于实现分段线性变化(如加速、匀速、减速),格式为:

STEP(x, x0, h0, x1, h1)
参数说明:
x:自变量(通常为time,即仿真时间);
x0:STEP开始值(如0,表示仿真开始);
h0:初始值(如0d,表示初始转角为0°);
x1:STEP结束值(如2,表示2秒时);
h1:最终值(如20d,表示2秒时转角达到20°)。
示例解析:
角位移驱动:STEP(time,1,0d,2,20d) + STEP(time,6,0d,12,-40d)
含义:1-2秒转角从0°增至20°;2-6秒保持20°不变;6-12秒转角从20°减至-20°(反向旋转)。
角速度驱动:STEP(time,0,0,1,30d) + STEP(time,3,0,6,-30d)
含义:0-1秒角速度从0°/s增至30°/s(加速);1-3秒保持30°/s(匀速);3-6秒角速度从30°/s减至0°/s(减速)。
角加速度驱动:STEP(time,0,0,1,60d)
含义:0-1秒角加速度从0°/s²增至60°/s²(匀加速),后续需配合其他函数实现匀速或减速。
三、参数化旋转驱动函数
参数化驱动通过设计变量(DV_XXX)实现驱动参数的灵活调整(如速度、时间点),适用于优化仿真或批量计算。示例:
STEP(time,0,0,0.1,-2*(-56*time2+521*time+48)/(DV_AB*cos(DV_BAD))) + STEP(time,1.36,0,1.56,2*(-56*time2+521*time+48)/(DV_AB*cos(DV_BAD))) + STEP(time,1.56,0,1.86,5.54) + STEP(time,1.86,0,2.16,-5.54)
说明:
DV_AB、DV_BAD为设计变量(如杆长、角度),可通过ADAMS参数化工具修改;
驱动分为4段:0-0.1秒缓慢上升至最优速度(由多项式计算)、1.36-1.56秒保持最优速度、1.56-1.86秒减速至0、1.86-2.16秒缓慢返回原位。
四、旋转驱动的注意事项
驱动类型一致性:函数值的单位需与驱动类型匹配(如角速度用d/s,角位移用d),避免混淆。
STEP函数累加性:每个STEP函数的结果会叠加(除非被新的STEP覆盖),因此需确保分段逻辑正确(如加速后需保持匀速时,需添加STEP(time,x1,h1,x2,h1)保持h1值)。
初始条件(IC)设置:若已知初始角速度或角加速度,可直接通过TYPE(类型)选择(如TYPE=VELOCITY表示角速度驱动,无需额外设置初始角速度);若未知,需用STEP函数从0开始渐变。
方向定义:旋转副的正方向由右手法则确定(拇指指向旋转轴正方向,四指弯曲方向为正转方向),视图定向会影响方向判断(如NORMAL TO GRID表示垂直于工作栅格的方向)。
