2.6 创建物体
设置工作环境以后,开始创建构成模型的物体。ADAMS/View提供了零件库,可创建各种基本形状的物体。对于复杂形状的物体,一种方法是使用ADAMS/Exchange模块从其他软件(如UG)中输入零件模型;另一种方法是使用ADAMS/View创建包含零件特征点的简单物体,然后重新定义物体的质心、质量、转动惯量等物理特性。
1. 创建连杆
Step01 单击主工具栏中的“物体”(Body)按钮,打开零件库,如图2-47所示。要想创建某个物体,直接单击相应的图标即可。
图2-47 ADAMS/View零件库
选择零件库中的连杆图标,在主工具箱中就会显示出连杆的选项,如图2-48所示。第一个栏中有3个选项,即新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground),分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建连杆(此时连杆并不是一个独立的物体,而是参考物体上的一部分)、创建一个与地面固结的连杆。
长度(Length)栏用于定义连杆的长度,宽度(Width)栏用于定义连杆的宽度,深度(Depth)栏用于定义连杆的厚度。具体使用方法是:首先在相应的栏中输入数值,然后勾选复选框,即表示在创建的连杆中选用此值。如果不定义连杆的尺寸值,系统就会按照默认比例创建连杆。
Step02 选择新建部件(New Part),不定义连杆的长度、宽度、厚度,然后用鼠标左键在绘图区选择一个点(系统会自动捕捉工作格栅)确定连杆的位置,再用鼠标在绘图区选择一个点(系统会自动捕捉工作格栅)确定连杆的大小和方向,即可创建一个连杆,如图2-49所示。
图2-48 连杆选项
图2-49 创建连杆
Step03 选择新建部件(New Part),定义连杆的长度、宽度和厚度分别为50cm、8cm和3cm,如图2-50所示。首先在绘图区选择一个点(系统会自动捕捉工作格栅)确定连杆的位置,然后在绘图区选择一个点(系统会自动捕捉工作格栅)以确定连杆的方向,创建一个连杆,如图2-51所示。选中主工具栏中的旋转按钮,按住鼠标在绘图区中拖动,旋转模型。单击主工具栏中的前视图按钮,将模型调整到前视图状态。
图2-50 连杆选项
图2-51 创建连杆
Step04 将光标放置在创建的连杆上,右击,利用快捷菜单命令修改连杆的物理特性和几何特性。这里选择“Part:PART_2”中的修改(Modify)命令,如图2-52所示,修改连杆物体的物理特性,如连杆物体的材料、密度、质量、转动惯量等。系统弹出的Modify Body(修改物体)对话框如图2-53所示。
图2-52 修改(Modify)命令
图2-53 Modify Body(修改物体)对话框
Step05 在Modify Body(修改物体)对话框的定义质量方式(Define Mass By)栏中选择几何形状和材料类型(Geometry and Material Type)选项,修改物体(Modify Body)的材料。具体方法是:将光标放在材料类型(Material Type)栏中,右击,在弹出的菜单中选择所需的材料,如图2-54所示。
Step06 在Modify Body(修改物体)对话框的定义质量方式(Define Mass By)栏中选择几何形状和密度(Geometry and Density)选项,直接在密度(Density)栏中修改物体(Modify Body)的密度,如图2-55所示。
Step07 在Modify Body(修改物体)对话框的定义质量方式(Define Mass By)栏中选择用户输入(User Input)选项,重新输入物体的质量和转动惯量,如图2-56所示。在质心标记点(Center of Mass Marker)栏中需要输入质心的参考标记点(Marker),在惯性参考标记点(Inertia Reference Maker)栏中需要输入转动惯量的参考标记点。
图2-54 修改物体(Modify Body)材料
图2-55 修改物体(Modify Body)密度
Step08 将光标放置在创建的连杆上,右击,选择连杆(-Link:LINK_1)中的修改(Modify)命令,如图2-57所示,修改连杆的几何特性。
图2-56 Modify Body(修改物体)对话框
图2-57 修改连杆命令
Step09 在修改连杆对话框中,通过修改宽度(Width)和深度(Depth)栏内的数值修改连杆的宽度和厚度,如图2-58所示。
图2-58 修改连杆的宽度和厚度
2. 创建长方体
Step01 选择零件库中的立方体(Box)图标,在主工具栏中会显示出立方体的选项,如图2-59所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建立方体、创建一个与地面固结的立方体。长度(Length)栏用于定义立方体的长度,高度(Height)栏用于定义立方体的高度,深度(Depth)栏用于定义立方体的厚度。具体使用方法是:首先在相应的栏中输入数值,然后勾选复选框,表示在创建的立方体中选用此值。如果不定义立方体的尺寸值,系统就会按照默认比例创建立方体。
Step02 选择新建部件(New Part),不定义立方体的长度、高度、厚度,在绘图区依次选择两个点(系统会自动捕捉工作格栅)作为立方体的两个顶点,即可创建立方体,如图2-60所示。
Step03 将光标放置在创建的立方体上,右击,利用快捷菜单命令修改立方体的物理特性和几何特性。
图2-59 立方体选项
图2-60 创建立方体
3. 创建圆柱
Step01 选择零件库中的圆柱(Cylinder)图标,在主工具栏中显示出圆柱的选项,如图2-61所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建—个新物体、在一个已经存在的物体上创建圆柱、创建一个与地面固结的圆柱。长度(Length)栏用于定义圆柱的长度,半径(Radius)栏用于定义圆柱的半径。具体使用方法是:首先在相应的栏中输入数值,然后勾选复选框,表示在创建的圆柱中选用此值。如果不定义圆柱的尺寸值,系统会按照默认比例创建圆柱。
Step02 选择新建部件(New Part),不定义圆柱的长度和半径,在绘图区依次选择两个点(系统合自动捕捉工作格栅)作为圆柱两端面的圆心,即可创建圆柱,如图2-62所示。
Step03 将光标放置在创建的圆柱上,右击,利用快捷菜单命令修改圆柱的物理特性和几何特性。
图2-61 圆柱选项
图2-62 创建圆柱
4. 创建球
Step01 选择零件库中的球(Sphere)图标,在主工具箱中显示出球的选项,如图2-63所示。第一栏的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建球、创建一个与地面固结的球。在半径(Radius)栏中输入球的半径,如果不预先设置球的半径,可在创建球时确定球的半径。
Step02 选择新建部件(New Part),不定义球的半径,在绘图区选择一个点(系统会自动捕捉工作格栅)作为球的中心,再在绘图区选择一个点确定球的半径,创建球,如图2-64所示。
图2-63 球选项
图2-64 创建球
5. 创建锥台
Step01 选择零件库中的锥台(Frustum)图标,在主工具栏显示出锥台的选项,如图2-65所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建锥台、创建一个与地面固结的锥台。长度(Length)栏用于定义锥台的长度,底部半径(Bottom Radius)栏用于定义锥台的底面半径,顶部半径(Top Radius)栏用于定义锥台的顶面半径。如果不定义锥台的尺寸值,系统就会按照默认比例创建锥台。
Step02 选择新建部件(New Part),不定义锥台的长度和半径,在绘图区依次选择两个点(系统会自动捕捉工作格栅)作为锥台两端面的圆心创建锥台,如图2-66所示。将光标放置在创建的锥台上,右击,利用快捷菜单命令修改锥台的物理特性和几何特性。
图2-65 锥台选项
图2-66 创建锥台
6. 创建圆环
Step01 选择零件库中的圆环(Torus)图标,在主工具栏中显示圆环的选项,如图2-67所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建圆环、创建一个与地面固结的圆环。截面半径(Minor Radius)栏用于定义圆环截面的半径,中心半径(Major Radius)栏用于定义圆环的轮廓半径。如果不定义圆环的尺寸值,系统会按照默认比例创建圆环。
Step02 选择新建部件(New Part),不定义圆环的内径和外径,在绘图区选择一个点(系统会自动捕捉工作格栅)作为圆环的中心,再在绘图区选择一个点确定圆环的外征,即可创建圆环,如图2-68所示。
图2-67 创建圆环对话框
图2-68 创建圆环
Step03 将光标放置在创建的圆环上,右击,利用快捷菜单命令修改圆环的物理特性和几何特性。
7. 创建拉伸体
Step01 选择零件库中的拉伸体(Extrusion)图标,在主工具栏中显示出拉伸体的选项,如图2-69所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建拉伸体、创建一个与地面固结的拉伸体。如果选中闭合(Closed)复选框,ADAMS/View就创建一个由截面拉伸一定距离而形成的实体;如果取消选中闭合(Closed)复选框,ADAMS/View就将创建一个开口没有质量的薄壁物体。长度(Length)栏用于定义拉伸体的厚度;路径(Path)栏中的向前(Forward)、圆心(About Center)和后退(Backward)选项分别表示拉伸体的伸长方式为向截面的前方伸长、向截面的两侧伸长和向截面的后方伸长。
Step02 选择新建部件(New Part)、闭合(Closed)和向前(Forward),在长度(Length)栏中设置拉伸体的厚度为5.0 cm,在绘图区选择5个点(系统会自动捕捉工作格栅)形成拉伸体的截面,右击,完成拉伸体的创建,如图2-70所示。
图2-69 拉伸体选项
图2-70 创建实体拉伸体
Step03 选择新建部件(New Part)和向前(Forward),不选择闭合(Closed),在长度(Length)栏中设置拉伸体的厚度为7.0 cm,在绘图区选择5个点(系统会自动捕捉工作格栅)形成拉伸体的截面,右击,创建薄壁物体,如图2-71所示。
图2-71 创建开口拉伸体
8. 创建旋转体
Step01 选择零件库中的旋转体(Revolution)图标,在主工具栏中显示出旋转体的选项,如图2-72所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建旋转体、创建一个与地面固结的旋转体。如果选中闭合(Closed)复选框,ADAMS/View就将创建一个由截面旋转而成的实体;如果取消选中闭合(Closed)复选框,ADAMS/View就将创建一个没有质量的薄壁物体。
Step02 选择新建部件(New Part)和闭合(Closed),首先在绘图区选择两个点(系统会自动捕捉工作格栅)确定旋转体的旋转轴线,然后在旋转轴线的一侧选择若干个点确定旋转体的截面,右击,完成旋转体的创建,如图2-73所示。
图2-72 旋转体选项
图2-73 创建旋转体
9. 创建多边形板
Step01 选择零件库中的多边形板(Plat)图标,在主工具栏中显示出多边形板的选项,如图2-74所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一个新物体、在一个已经存在的物体上创建多边形板、创建一个与地面固结的多边形板。厚度(Thickness)栏用于确定平板的厚度,半径(Radius)栏用于确定平板的圆角半径。ADAMS/View创建的平板向截面的两侧伸长。
Step02 选择新建部件(New Part),确定平板的厚度和圆角半径分别为5.0cm和2.0cm,先用鼠标左健在绘图区选择若干个点,再按鼠标右键创建平板,如图2-75所示。
图2-74 多边形板选项
图2-75 创建多边形板
10. 创建设计点
Step01 选择零件库的点(Point)图标,在主工具栏中显示出点的选项,如图2-76所示。第一个栏的两个选项添加到地面(Add to Ground)和添加到部件(Add to Part)分别表示在地面上创建点和在已经存在的物体上创建点。第二个栏中的不能附着(Don't Attach)选项表示创建的点与物体不关联,邻近附着(Attach to Near)选项表示创建的点与物体关联,即通过修改点的位置修改物体(Modify Body)中特征点的位置。
Step02 首先在绘图区创建一个圆柱体,然后确定设计点的选项为添加到部件(Add to Part)和邻近附着(Attach to Near),接着选择连杆为参考物体,再选择连杆的一个特征点为点的位置,创建点,如图2-77所示(此处以圆柱为例)。
图2-76 点选项
图2-77 创建点
Step03 将光标放置在创建的点上,右击,选择修改点的修改(Modify)命令,如图2-78所示。
Step04 系统弹出编辑设计点对话框,如图2-79所示。更改设计点的坐标值(本例将Y坐标增加为2mm),单击确定(OK)按钮。
图2-78 修改点命令
图2-79 编辑点对话框
Step05 由于点是与连杆关联的,因此点变化后连杆也会相应修改,如图2-80所示。
图2-80 修改的点
11. 创建标记点(Marker)
Step01 选择零件库中的标记点(Marker)图标,在主工具栏中显示出标记点的选项,如图2-81所示。第一个栏中的两个选项添加到地面(Add to Ground)和添加到部件(Add to Part)分别表示在地面上创建标记点(Marker)和在已经存在的物体上创建标记点(Marker)。第二个栏用于确定标记点(Marker)的方向,全局XY平面(Global XY Plane)表示标记点(Marker)的X、Y轴在大地坐标的XY平面,X、Y Axis表示不通过指定标记点(Marker)的X、Y轴方向确定其方向,X-Axis表示通过指定标记点(Marker)的X轴方向确定其方向。
Step02 对于已经创建的标记点(Marker),可通过右键快捷菜单命令修改位置方向,如图2-82所示。
图2-81 标记点选项
图2-82 修改标记点命令
Step03 系统弹出的修改标记点(Marker)对话框如图2-83所示。在位置(Location)栏中修改标记点(Marker)的X、Y、Z坐标;在方向(Orientation)栏中修改标记点(Marker)的方向,栏中的3个值按照2-1-3原则定义标记点(Marker)的方向,即第一个值表示标记点(Marker)绕其Z轴旋转的角度,第二个值表示标记点(Marker)绕其X轴旋转的角度,第三个值表示标记点(Marker)又绕其Z轴旋转的角度。
图2-83 修改标记点(Marker)对话框
12. 创建多段线
Step01 选择零件库中的多段线(Ployline)图标,在主工具栏中显示出多段线的选项,如图2-84所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一条新的多段线、在一个已经存在的物体上创建多段线、创建一条与地面固结的多段线。第二个栏中的两个选项直线(OneLine)和多段线(Polyline)分别表示多段线由—条线段组成、由多条线段组成。选中闭合(Closed)复选框,表示创建一条闭合的多段线;取消选中闭合(Closed)复选框则表示创建一条开口的多段线。长度(Length)栏和角(Angle)栏表示定义多段线中每条线段的长度和角度。
Step02 创建多段线时,先选择构成多段线的轮廓点,再右击完成多段线的创建。图2-85所示为创建的闭合和开口的多段线。
图2-84 多段线选项
图2-85 创建多段线
13. 创建圆弧
图2-86 圆弧选项
选择零件库中的圆弧(Arc)图标,在主工具栏中显示出圆弧的选项,如图2-86所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一条新的圆弧、在一个已经存在的物体上创建圆弧、创建一条与地面固结的圆弧。选中圆(Circle)复选框,表示创建一个整圆。半径(Radius)栏用于定义圆弧的半径,起始角度(Start Angle)栏和终止角度(End Angle)栏用于确定圆弧的起始角度和终止角度。
14. 创建样条曲线
选择零件库中的样条曲线(Spline)图标,在主工具栏中显示出样条曲线的选项,如图2-87所示。第一个栏中的3个选项新建部件(New Part)、添加到部件(Add to Part)和在地面上(On Ground)分别表示创建一条新的样条曲线、在一个已经存在的物体上创建样条曲线、创建一条与地面固结的样条曲线。
图2-87 样条曲线选项
如果选中闭合(Closed)复选框,就表示创建一条闭合的样条曲线,这时至少需要选中8个点;如果取消选中闭合(Closed)复选框,就表示创建一条开口的样条曲线,这时至少需要选择4个点。
在创建通过选取(Create by picking)栏中选择点(Points)选项,表示通过选择轮廓点创建样条曲线;在创建通过选取(Create by picking)栏中选择曲线(Curve)选项,表示通过一条曲线拟合出一条样条曲线。
创建样条曲线时,用鼠标选择构成样条曲线的轮廓点,右击,完成样条曲线的创建。创建闭合的样条曲线时至少要选择8个轮廓点,创建开口的样条曲线时至少要选择4个轮廓点。
图2-88所示为创建的闭合和开口的样条曲线。图2-89所示为通过一条多段线拟合出一条闭合样条曲线。
图2-88 创建样条曲线
图2-89 通过多段线拟合出的闭合样条曲线