ADAMS 2016虚拟样机技术从入门到精通（CAX工程应用丛书） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈峰华 著

图书标签:

• 虚拟样机
• CAX
• ADAMS
• 仿真
• 机械设计
• 工程应用
• 入门
• 精通
• 2016
• 动力学

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302474944

版次：1

商品编码：12145795

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：426

字数：704000

正文语种：中文

产品特色

内容简介

　　本书注重基础、突出实例讲解，分为基础与实例两部分，共17章。其中，基础部分包括软件及动力学理论简介、动力学模型建立基础、ADAMS运动学分析、ADAMS静力学分析及线性化分析和求解器算法以及ADAMS应用基础、载荷施加、后处理分析等内容；实例部分包括多刚体分析、刚-柔耦合分析、多柔体分析、耐久性分析、振动分析、参数化分析和车辆分析等内容。本书下载文件中配有书中实例的几何模型以及实例的分析模型，方便读者查阅。

　　本书是作者结合多年科研实践和本科生与研究生的相关教学经验编著而成的，可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ADAMS软件的教材或参考书，也可作为从事汽车交通、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、国防工业、造船等科学研究的工程技术人员使用ADAMS软件的参考书。

作者简介

　　陈峰华，博士，山西太原理工大学讲师，拥有丰富的项目实践和教学经验，精通CAD、虚拟样机等工程设计软件，出版《ADAMS虚拟样机技术从入门到精通）（第一版）。

目录

目 录
第1章 ADAMS 2016简介 1
1.1 ADAMS 2016新功能 1
1.2 ADAMS多体系统动力学的建模、分析和计算方法 2
1.2.1 广义坐标的选择 2
1.2.2 多体系统动力学研究状况 2
1.2.3 多体系统建模理论 5
1.2.4 多体系统动力学数值求解 7
1.2.5 计算多刚体系统动力学自动建模 10
1.2.6 多体系统动力学中的刚性问题 10
1.3 ADAMS建模基础 13
1.3.1 参考标架 14
1.3.2 坐标系的选择 14
1.4 ADAMS运动学分析 15
1.4.1 ADAMS运动学方程 15
1.4.2 ADAMS运动学方程的求解算法 16
1.5 ADAMS动力学分析 16
1.5.1 ADAMS动力学方程 16
1.5.2 初始条件分析 20
1.5.3 ADAMS动力学方程的求解 21
1.6 ADAMS静力学及线性化分析 23
1.6.1 静力学分析 23
1.6.2 线性化分析 23
1.7 ADAMS求解器算法介绍 23
1.7.1 ADAMS数值算法简介 23
1.7.2 动力学求解算法介绍 24
1.7.3 坐标缩减的微分方程求解过程算法 25
1.7.4 动力学求解算法特性比较 25
1.7.5 求解器的特点比较 26
1.7.6 刚性问题求解算法选择 27
1.8 本章小结 27
第2章 ADAMS应用基础 28
2.1 设置工作环境 28
2.2 ADAMS的界面 33
2.3 ADAMS的零件库 35
2.4 ADAMS的约束库 37
2.5 ADAMS的设计流程 41
2.6 创建物体 42
2.7 创建约束副 53
2.8 施加力 62
2.9 仿真和动画 65
2.10 输出测量曲线 67
2.11 本章小结 67
第3章 施加载荷 68
3.1 外部载荷的定义 68
3.2 柔性连接 70
3.3 在运动副上添加摩擦力 73
3.4 实例 75
3.4.1 实例一：齿轮接触分析 75
3.4.2 实例二：小车越障柔性连接 77
3.4.3 实例三：射击 80
3.5 本章小结 85
第4章 计算求解与结果后处理 86
4.1 计算求解 86
4.1.1 计算类型 86
4.1.2 验证模型 87
4.1.3 仿真控制 87
4.1.4 传感器 90
4.2 实例一：仿真类型与传感器 91
4.2.1 设计要求 91
4.2.2 建模 91
4.2.3 模型运动初步仿真 96
4.2.4 存储数据文件 96
4.2.5 生成地块及添加约束 96
4.2.6 测量 97
4.2.7 生成传感器 98
4.2.8 模型仿真 99
4.3 ADAMS后处理简介 99
4.3.1 ADAMS/PostProcessor的用途 99
4.3.2 ADAMS/PostProcessor 的启动与退出 100
4.3.3 ADAMS/PostProcessor窗口介绍 100
4.4 ADAMS/PostProcessor使用技巧 101
4.4.1 创建任务和添加数据 101
4.4.2 工具栏的使用 102
4.4.3 窗口模式的设置 104
4.4.4 ADAMS/PostProcessor的页面管理 105
4.5 ADAMS/PostProcessor输出仿真结果的动画 105
4.5.1 动画类型 105
4.5.2 加载动画 106
4.5.3 动画演示 106
4.5.4 时域动画的控制 107
4.5.5 频域动画的控制 108
4.5.6 记录动画 109
4.6 ADAMS/PostProcessor绘制仿真结果的曲线图 109
4.6.1 由仿真结果绘制曲线图的类型 109
4.6.2 曲线图的建立 110
4.6.3 曲线图上的数学计算 111
4.7 曲线图的处理 113
4.7.1 曲线数据滤波 113
4.7.2 快速傅立叶变换 114
4.7.3 生成伯德图 114
4.8 实例二：跳板振动分析 115
4.8.1 动力学模型的建立和仿真分析 115
4.8.2 采用ADAMS/PostProcessor建立和设置曲线图 116
4.8.3 采用ADAMS/PostProcessor对曲线图进行操作 118
4.9 实例三：加紧机构仿真后处理 119
4.9.1 细化模型 119
4.9.2 深化设计 125
4.10 本章小结 128
第5章 刚性体建模及仿真分析 129
5.1 建立模型 129
5.2 定义材料属性 130
5.3 重命名部件 131
5.4 施加约束 131
5.4.1 创建固定副 131
5.4.2 创建旋转副 132
5.4.3 创建滑移副 133
5.4.4 柔性约束力 134
5.4.5 施加接触 135
5.5 施加驱动 136
5.5.1 在车轮与车体之间施加旋转驱动 136
5.5.2 在滑移副上施加平移驱动 137
5.6 求解器设置 138
5.7 仿真 139
5.8 后处理分析 139
5.9 实例一：吊车起吊过程分析 141
5.9.1 创建模型 141
5.9.2 定义材料属性 142
5.9.3 重命名部件 142
5.9.4 施加约束 143
5.9.5 施加驱动 145
5.9.6 设置求解器 147
5.9.7 仿真 147
5.9.8 后处理分析 148
5.10 实例二：转盘机构刚体建模及仿真分析 149
5.10.1 创建模型 149
5.10.2 查看约束 149
5.10.3 施加驱动 150
5.10.4 设置求解器 150
5.10.5 仿真 151
5.10.6 后处理分析 151
5.11 实例三：偏转摩天轮多刚体动力学仿真分析 152
5.11.1 导入模型 152
5.11.2 定义材料属性 154
5.11.3 重命名部件 155
5.11.4 渲染模型和布尔运算 155
5.11.5 施加约束 156
5.11.6 施加驱动 158
5.11.7 设置求解器 158
5.11.8 仿真 158
5.11.9 后处理分析 159
5.12 本章小结 160
第6章 刚-柔混合建模 161
6.1 离散柔性连接件 161
6.2 利用有限元程序建立柔性体 162
6.2.1 模态的概念 163
6.2.2 柔性体与刚性体之间的连接 163
6.2.3 柔性体替换刚性体 163
6.3 实例一：模态中性文件的生成及编辑 164
6.3.1 在ADAMS中导入MNF文件 165
6.3.2 编辑柔性体 165
6.4 实例二：铁锤敲击墙壁刚柔碰撞动力学分析 168
6.4.1 建立模型 168
6.4.2 定义材料属性 169
6.4.3 渲染模型 170
6.4.4 施加约束 171
6.4.5 施加载荷 172
6.4.6 检查模型 173
6.4.7 仿真计算 173
6.4.8 柔性体的替换与编辑 173
6.4.9 仿真计算 174
6.4.10 后处理 175
6.5 实例三：钟摆机构刚体离散及动力学分析 176
6.5.1 创建模型 176
6.5.2 施加约束和驱动 177
6.5.3 仿真 178
6.5.4 创建柔性离散连杆 179
6.5.5 创建刚-柔体间的约束和驱动 179
6.5.6 仿真 181
6.5.7 后处理 181
6.6 本章小结 183
第7章 多柔体动力学仿真 184
7.1 多柔体系统及工程背景 184
7.2 多柔体系统动力学的突出问题 185
7.3 实例一：连杆机构柔体动力学仿真分析 186
7.3.1 创建模型 186
7.3.2 柔性化连杆机构 188
7.3.3 施加约束和驱动 191
7.3.4 仿真 191
7.3.5 后处理 191
7.4 实例二：风力发电机建模及风载仿真分析 193
7.4.1 导入并编辑模型 193
7.4.2 驱动 195
7.4.3 仿真 195
7.4.4 后处理 196
7.5 本章小结 198
第8章 机电一体联合仿真 199
8.1 机电一体化系统仿真分析简介 199
8.2 ADAMS/View控制工具栏 200
8.2.1 ADAMS中建立控制器的方法 200
8.2.2 使用ADAMS/View中的控制工具栏 200
8.2.3 控制模块类型 201
8.2.4 产生控制模块 202
8.2.5 检验控制模块的连接关系 202
8.3 实例一：雷达机构的机电联合仿真 202
8.3.1 ADAMS/Controls求解基本步骤 203
8.3.2 启动ADAMS/Controls模块 203
8.3.3 构造ADAMS机械系统样机模型 204
8.3.4 确定ADAMS的输入和输出 207
8.3.5 控制系统建模 210
8.3.6 机电系统联合仿真分祈 215
8.4 实例二：滚动球体机电联合仿真分析 216
8.4.1 打开以及浏览模型 216
8.4.2 创建控制系统 217
8.4.3 创建传感器信号 219
8.4.4 创建激励信号 219
8.4.5 编辑控制系统 220
8.4.6 用信号管理器连接信号 220
8.4.7 输出面板 222
8.4.8 创建MATLAB控制系统 222
8.5 本章小结 224
第9章 ADAMS与其他软件接口 225
9.1 三维建模软件与ADAMS 225
9.1.1 Pro/E与ADAMS之间的数据传递 225
9.1.2 Solidworks与ADAMS之间的数据传递 226
9.2 UG与ADAMS之间的数据交换 226
9.2.1 UG与ADAMS共同支持的数据格式 226
9.2.2 实例：UG与ADAMS双向数据交换 227
9.3 本章小结 233
第10章 ADAMS参数化建模及优化设计 234
10.1 ADAMS参数化建模简介 234
10.2 实例一：参数化建模应用 235
10.2.1 双摆臂独立前悬架拓扑结构 235
10.2.2 系统环境设置 235
10.2.3 双摆臂独立前悬架参数化建模 236
10.3 实例二：前悬架机构优化设计分析 241
10.3.1 参数化分析的准备 241
10.3.2 设计研究 244
10.3.3 试验设计 249
10.3.4 结果分析 256
10.4 本章小结 257
第11章 ADAMS振动分析 258
11.1 振动分析模块简介 258
11.2 实例一：刚性体卫星振动分析 258
11.2.1 建立模型 258
11.2.2 仿真模型 259
11.2.3 建立输入通道 260
11.2.4 建立运动学输入通道和激振器 263
11.2.5 建立输出通道 264
11.2.6 测试模型 265
11.2.7 验证模型 266
11.2.8 精化模型 270
11.2.9 优化模型 272
11.3 实例二：柔性体卫星振动分析 274
11.3.1 建立模型 274
11.3.2 仿真模型 275
11.3.3 建立输入通道 276
11.3.4 建立运动学输入通道和激振器 278
11.3.5 建立输出通道 280
11.3.6 测试模型 280
11.3.7 验证模型 281
11.3.8 精化模型 285
11.3.9 优化模型 287
11.4 实例三：火车转向架振动分析 289
11.4.1 建立模型 289
11.4.2 仿真模型 290
11.4.3 定义设计变量 291
11.4.4 建立输入通道 292
11.4.5 建立输出通道 293
11.4.6 测试模型 293
11.4.7 后处理 293
11.5 本章小结 296
第12章 耐久性分析 297
12.1 耐久性简介 297
12.2 实例一：气缸?曲轴系统耐久性分析 297
12.2.1 导入并熟悉模型 298
12.2.2 约束 298
12.2.3 驱动 298
12.2.4 加载耐久性模块 299
12.2.5 仿真 299
12.2.6 后处理 300
12.3 实例二：斜面拉伸耐久性分析 305
12.3.1 导入并熟悉模型 305
12.3.2 倾斜 306
12.3.3 建立约束 307
12.3.4 创建载荷 307
12.3.5 加载耐久性模块 308
12.3.6 仿真 308
12.3.7 后处理 309
12.4 实例三：悬臂梁耐久性分析 311
12.4.1 创建模型 311
12.4.2 查看模型信息 312
12.4.3 施加约束 313
12.4.4 施加载荷 314
12.4.5 加载耐久性模块 314
12.4.6 仿真 315
12.4.7 重新单向力定义函数 315
12.4.8 重新仿真 316
12.4.9 后处理 316
12.5 本章小结 323
第13章 ADAMS二次开发 324
13.1 定制用户界面 324
13.1.1 定制菜单 326
13.1.2 定制对话框 331
13.2 宏命令的使用 335
13.2.1 创建宏命令 335
13.2.2 在宏命令中使用参数 337
13.3 循环命令和条件命令 340
13.3.1 循环命令 340
13.3.2 条件命令 342
13.4 本章小结 344

精彩书摘

　　第3章施加载荷

　　在—个系统中，构件与构件之间存在约束，所以构件与构件之间就会产生作用力与反作用力。这种力是成对出现的，而且是大小相等、方向相反，这种力称为系统的内力。如果在约束上不存在摩擦，系统的内力对系统往往不做功，不会产生能量损失。在ADAMS/View中，载荷主要分为外部裁荷、内部载荷和特殊载荷。通过本章的学习，应掌握载荷的定义和施加，为后面的学习打下坚实的基础。

　　?熟悉和掌握ADAMS外部载荷的属性和定义方式。

　　?掌握ADAMS柔性连接和载荷的施加。

　　?掌握ADAMS运动副上摩擦力的施加。

　　3.1外部载荷的定义

　　外部载荷主要是指主矢和主矩，是系统内的构件与系统外的元素之间的作用力。外部载荷系统选择系统构件上的一个作用点，其方向相对于总体坐标系不变，也相对构件不变。外部载荷的形式比较简单，分为单分量形式和多分量形式的力和力矩。

　　1．单向力和单向力矩的定义

　　在ADAMS/View中，载荷主要分为外部裁荷、内部载荷和特殊载荷。外部裁荷主要是力、力矩和重力，内部载荷主要是构件之间的一些柔性连接关系，如弹簧、缓冲器、柔性梁接触以及约束上的摩擦等。在ADAMS/View中，载荷类型如图3-1所示。

　　图3-1载荷模型

　　单击工具栏中的单向力按钮或单向力矩按钮，然后根据需要选择相应的选项，如图3-2所示，定义单向力和力矩需要确定如下选项。

　　?SpaceFixed：空间固定力，力的方向相对总体坐标系不变，也就是在计算过程中力的方向不随受力构件位形的变换而改变。

　　?BodyMoving：构件固定力，力的方向相对受力构件的局部坐标系不变。由于构件受力后位置将发生改变，因此力的方向时刻发生变换。

　　?TwoBodies：在两个构件上的两个点之间产生一对作用力和反作用力，力的方向在这两点的连线上。由于两个构件在计算过程中相对位置会发生改变，因此力的方向也会发生改变。

　　?NormaltoGrid：确定力的方向为垂直于工作栅格。

　　?PickGeometryFeature：手动定义力的方向，当鼠标在图形区移动时会出现一个方向箭头，当出现需要的方向时单击鼠标即可。

　　?Spring-Damper-Like：类似于一个弹簧，大小为刚度和阻尼力之和。刚度由两个作用点的距离和滑移刚度（Translationalk）决定，阻尼力由两个作用点的相对速度和阻尼系数（Translationalc）决定。

　　确定了相应的选项后，在图形区域选择相应的构件、作用点和相应的方向，即可在构件上定义作用力或力矩（在只选择一个构件的情况下）。

　　系统默认另一个构件是大地，并将构件作为第一个构件，将大地作为第二个构件，当只选择—个作用点时两个构件上的两个作用点重合。

　　系统会自动在第—个构件的作用点处固定一个坐标系I-Marker作为受力点，在第二个构件的作用点处固定一个J-Marker作为反作用力受力点，Spring-Damper-Like来确定力的大小时，系统就会根据这两个坐标系原点之间的相对位置和相对速度来决定力的大小。

　　通过单向力或者力矩编辑对话框来修改已经定义的力，如图3-3所示。例如，将力的方向更改为依赖于其他构件（OnOneBody，MovingwithOtherBody）；将力的大小定义为函数，从而实现力的大小依赖于其他构件的位形、速度和加速度等。

　　图3-2定义单向力的选项图3-3单向力的编辑对话框

　　2.多分量力和多分量力矩的定义

　　单向力或单向力矩是直接根据力或力矩的幅值和力的方向来定义的。另外，还用力或力矩在坐标系3个坐标轴上的分量来确定力的大小和力的方向。多分量力和多分量力矩包括三分量力、三分量力矩和它们的组合力，也就是广义力。多分量力或多分量力矩需要确定在坐标系I-Marker的3个坐标轴上每个分量的值。多分量力和力矩的定义过程与单向力和力矩的定义过程类似，只不过需要输入多个力或力矩的分量值。

　　单击工具栏的三分量力矩按钮或六分量力矩按钮后，选择相应的选项即可通过多分量力和力矩的编辑对话框来修改已经定义的力或力矩。图3-4所示是广义力的编辑对话框，其中XForce、YForce和ZForce分别为I-Marker坐标系上的3个力分量，AXTorque、AYTorque和AZTorque分别为I-Marker坐标系上的3个力矩分量。

　　图3-4广义力的编辑对话框

　　3.2柔性连接

　　除了刚性连接外，两个构件之间可能还有柔性连接关系。这些柔性连接关系包括阻尼器、弹簧、柔性梁和力场。柔性关系并不减少两个构件之间的自由度，只是在两个构件产生相对位移和相对速度时这两个构件会产生一对与相对位移成正比的弹性力或力矩以及与速度成正比的阻尼力。这种弹性力与位移的方向相反，阻尼力与速度的方向相反，它们起阻碍两个构件相对运动的作用。柔性连接只考虑作用力和力矩，而不考虑柔性连接的质量。

　　……

前言/序言

　　前言

　　本书介绍的软件ADAMS是专门用于机械产品虚拟样机开发方面的工具，通过虚拟试验和测试，在产品开发阶段就可以帮助设计者发现设计缺陷，并提出改进的方法。

　　ADAMS研究复杂系统的运动学关系和动力学关系，以计算多体系统动力学为理论基础，结合高速计算机来对产品进行仿真计算，得到各种试验数据，帮助设计者发现问题并解决问题。本书主要介绍ADAMS的使用方法，由于涉及较多的理论知识，尤其是力学方面的知识，因此请读者参考多体系统动力学和结构动力学方面的书籍。

　　本书以ADAMS2016版本为基础，涉及的内容包括刚性体建模、柔性体建模、参数化设计、优化计算、振动分析、控制系统等，详细介绍了ADAMS/View、ADAMS/PostProcsser、ADAMS/Autoflex、ADAMS/Vibration、ADAMS/Controls、ADAMS/Car等模块的使用方法，所介绍的内容不仅仅是入门内容，更多的是高级应用的内容。

　　全书共分为17章，各章安排如下：

　　第1章简要介绍ADAMS2016的新功能、ADAMS软件的基本算法，包括ADAMS建模中的一些基本概念、运动学分析算法、动力学分析算法、静力学分析及线性化分析算法以及ADAMS软件积分器等内容。

　　第2章本章首先介绍ADAMS2016的工作界面、零件库、约束库和设计流程，然后讲解ADAMS中工作界面的设置以及物体、约束副和施加载荷的创建，最后分析讲解后处理中的动画显示和输出测量曲线等。

　　第3章本章介绍载荷的施加方式以及各种载荷的作用，并通过实例具体讲解各种载荷的施加方式。

　　第4章本章讲解后处理的使用方法，通过后处理，计算Marker点的位移、速度和加速度，计算运动副关联的两个构件之间的相对位移、速度和加速度等。

　　第5章本章通过一个卡车模型和3个具体实例帮助读者熟悉刚体建模、定义材料属性、施加驱动和约束及仿真分析、后处理等操作步骤，以达到掌握运用ADAMS进行刚体建模的目的。

　　第6章本章介绍刚-柔耦合建模的知识，通过3个具体的实例讲解刚-柔耦合仿真模型的建立及求解和后处理等内容。

　　第7章本章首先介绍多柔体仿真的工程背景，然后讲解多柔体系统动力学中的几个突出问题，最后通过两个实例具体讲解多柔体系统动力学仿真的使用方法。

　　第8章本章首先介绍机电联合仿真的基础知识，然后对控制工具栏进行详细讲解，最后通过实例讲解机电一体化联合仿真的实践与应用。通过本章的学习，读者可以掌握利用控制器进行仿真控制设置以及实现机电一体联合仿真的方法。

　　第9章本章首先介绍三维建模软件与ADAMS之间的交换接口，然后讲解Pro/E和SOLID模型导入ADAMS的步骤，最后给出UG与ADAMS之间双向模型交换的一个典型实例，讲解两者之间模型转换的方法。

　　第10章本章首先对参数化建模做简单介绍，然后通过双摆臂独立前悬架机构实例对参数化建模做详尽的阐述和分析，最后利用前悬架机构优化设计分析实例对机构优化设计进行深入分析。通过本章的学习，读者可以掌握参数化建模和分析的步骤，以及通过参数化建模来分析不同变量对系统的影响。

　　第11章本章首先介绍振动分析模块，然后通过实例讲解刚性体模型建立振动模型、振动参数的输入和输出，以及模型的测试、验证、精化及优化等，最后通过实例讲解柔性体模型建立振动模型的过程。通过本章的学习，读者可以掌握振动模型的输入和输出、振动仿真模型测试、验证、精化及优化，以及结果后处理方法等相关知识。

　　第12章本章以3个耐久性例子为基础，介绍耐久性模块的使用，通过实例的学习和分析，使读者对耐久性模块能够有深入的了解和认识，学会通过耐久性模块查看模型的应力和应变信息，并生成报告文件。

　　第13章本章首先介绍ADAMS二次开发用户界面的定制，然后讲解宏命令的使用方法，最后讲解循环命令和条件命令的使用。

　　第14章本章首先介绍ADAMS主要文件，然后讲解Solver模型语言分类并对每个模型语言与语法附带一个例子，最后介绍Solver命令及仿真控制文件。通过本章的学习，读者可以深刻理解ADAMS中几何、约束、力元等的实质，脱离ADAMS/View环境直接利用ADAMS/Solver进行一些高级应用。

　　第15章本章首先介绍用户子程序种类和使用的基础知识，然后通过例子讲解GFOSUB用户子程序及常用的子程序，最后对功能子程序进行了概述，重点讲解SYSARY和SYSFNC功能子程序。通过本章的学习，读者将具备基本的开发用户子程序的能力。

　　第16章本章通过简要讲解ADAMS中专业车辆模块ADAMS/Car，再通过创建悬吊系统、整车装配等来展示如何应用这个专业模块进行设计和仿真设计，使读者掌握用车辆模块创建整车模型以及进行仿真设计的方法。

　　第17章本章首先介绍ADAMS函数的基础知识，然后通过例子讲解驱动约束、定义和调用系统状态变量、度量及请求的定义和调用等。通过本章的学习，读者将对函数有进一步的认识和了解，提高对函数的掌握和理解。

　　本书最后的附录给出ADAMS中常用的使用技巧，帮助读者在学习过程中能够更快地掌握软件的使用技巧、提高工作效率。

　　为方便读者上机练习，本书提供了3~12章的模型文件，读者可从以下网址下载：

　　http://pan.baidu.com/s/1qXRFNMs

　　读者在学习过程中遇到与本书有关的问题时可以发邮件到comshu@126.com邮箱，我们会尽快给予解答。

　　本书主要由陈峰华编著，郑明辉、刘力、陈磊、何嘉扬、张杨、周文华、丁学英、吕广宪、孙万泉、黄利、王清、吴永福、张圣东、唐明明、李秀峰也参与了本书的编写。

　　虽然我们在本书的编写过程中力求叙述准确、完善，但是水平有限，书中欠妥之处在所难免，希望读者和同仁能够及时指出，共同促进本书质量的提高。

　　编者

　　2017年4月

《CAX工程应用丛书》系列概览：驱动现代工程创新的前沿技术 引言 在瞬息万变的工程设计与制造领域，效率、精度与创新是企业保持竞争力的核心要素。随着技术的飞速发展，传统的设计与制造模式正经历着深刻的变革。CAX（Computer-Aided Technologies），即计算机辅助技术，已成为现代工程流程中不可或缺的组成部分。它涵盖了从概念设计、详细工程、仿真分析到生产制造的整个生命周期，极大地提升了工程项目的可行性、可靠性和经济性。 “CAX工程应用丛书”旨在系统地梳理和呈现CAX技术在各个工程领域的核心应用和最新发展。本丛书并非单一技术点的罗列，而是着眼于CAX技术如何赋能工程师、设计者以及研究人员，将理论知识转化为实际的工程解决方案。从基础概念的普及，到复杂应用的深入解析，再到行业前沿的趋势展望，本丛书力求为读者构建一个全面、深入且实用的CAX技术知识体系。 CAX技术的核心构成与发展脉络 CAX技术是一个广泛的概念，其核心组成部分包括但不限于： CAD (Computer-Aided Design) - 计算机辅助设计： 这是CAX的基石，它利用计算机软件来创建、修改、优化和记录设计。从最初的2D绘图，到如今功能强大的3D实体建模、曲面建模、参数化设计，CAD技术不断推动着产品设计的自由度和精确度。它不仅是二维图纸的数字化，更是对产品三维几何形态、装配关系、材料属性等信息的全方位表达。现代CAD系统更加注重协同设计、设计意图的捕捉以及与下游流程的无缝对接。 CAE (Computer-Aided Engineering) - 计算机辅助工程： CAE是将CAD模型转化为可进行工程分析的基础。它利用数值模拟方法，如有限元分析 (FEA)、计算流体动力学 (CFD) 等，来预测产品在实际工况下的性能表现。这包括结构强度分析、热应力分析、流体流动分析、电磁场分析等。CAE能够在产品投入生产前，通过虚拟测试和迭代优化，发现设计中的潜在问题，显著降低物理样机的制作成本和开发周期，确保产品的可靠性和安全性。 CAM (Computer-Aided Manufacturing) - 计算机辅助制造： CAM技术将设计好的三维模型转化为机器可以识别和执行的指令，用于控制数控 (CNC) 机床进行加工。它负责刀具路径的生成、加工工艺的规划、加工过程的仿真和优化。CAM的发展使得复杂零件的加工变得更加容易和高效，提高了生产精度和自动化水平。与CAD和CAE的结合，形成了设计-分析-制造一体化的完整链条。 CAPP (Computer-Aided Process Planning) - 计算机辅助工艺规划： CAPP系统用于自动化或半自动化地生成产品制造所需的工艺规程。它能够根据产品模型、材料、加工设备等信息，智能地选择最佳的加工方法、工序和参数，从而优化生产流程，提高生产效率，降低生产成本。 PDM (Product Data Management) - 产品数据管理： PDM系统是CAX流程中的管理层，负责管理产品设计、工程、制造等各个阶段的所有数据和信息。它确保数据的集中存储、版本控制、权限管理和信息共享，是实现团队协作和项目高效推进的关键。 PLM (Product Lifecycle Management) - 产品全生命周期管理： PLM是比PDM更宏观的概念，它将产品从概念提出、设计、开发、制造、销售、服务到报废的整个生命周期中的所有信息、流程和资源进行集成管理。CAX技术是PLM实现的重要支撑，PLM为CAX的应用提供了战略性的管理框架。 CAX技术的发展经历了从二维到三维，从独立应用到集成协同，从通用软件到行业定制的演进。如今，随着人工智能、大数据、云计算、物联网等新兴技术的融合，CAX正朝着智能化、虚拟化、云化、服务化等方向迈进，展现出更为强大的工程创新能力。 “CAX工程应用丛书”的价值与特色 本丛书的出版，旨在为广大工程技术人员、科研院所的学者以及对CAX技术感兴趣的学生提供一个权威、系统、前沿的学习平台。其核心价值和特色体现在： 1. 体系化知识构建： 丛书以系统化的视角，从CAX技术的各个层面进行深入剖析，确保读者能够建立起全面而扎实的知识体系。不同于碎片化的技术教程，本丛书注重不同CAX技术之间的内在联系和集成应用，揭示它们如何协同工作，共同驱动工程项目的成功。 2. 理论与实践相结合： 丛书的内容不仅包含CAX技术的理论基础和原理，更强调其实际应用中的案例分析和操作技巧。通过贴近工程实际的例子，帮助读者理解抽象的理论概念，掌握解决实际工程问题的能力。 3. 前沿技术追踪： 丛书密切关注CAX技术领域的最新发展趋势，如先进的仿真分析方法、智能化设计工具、虚拟现实 (VR) / 增强现实 (AR) 在工程中的应用、数字孪生 (Digital Twin) 技术等，力求将最前沿的知识呈现给读者。 4. 跨学科与跨行业应用： CAX技术的影响力早已超越了单一的工程学科。本丛书将涵盖CAX在机械工程、汽车工程、航空航天、电子工程、土木工程、生物医学工程等多个领域的应用，展现其强大的通用性和适应性。 5. 面向不同层次读者： 丛书的内容难度设置兼顾了入门级用户和高级专业人士的需求。对于初学者，提供清晰易懂的基础概念讲解；对于资深工程师，则深入探讨高级应用技巧和前沿理论。 6. 聚焦工程创新与效率提升： 丛书的核心目标是帮助读者掌握运用CAX技术解决复杂工程挑战的能力，实现产品设计的创新突破，优化工程流程，显著提升工程项目的效率和质量，最终为企业创造更大的价值。 CAX技术在现代工程中的核心作用 在当今高度竞争的市场环境中，工程项目面临着前所未有的挑战：更短的开发周期、更高的产品性能要求、更严格的成本控制以及日益复杂的法规遵从。CAX技术已成为应对这些挑战的利器： 加速产品开发周期： 通过在虚拟环境中进行设计、分析和验证，CAX技术能够大幅缩短物理样机的制作和测试时间，从而加快产品上市速度。 提升产品性能与可靠性： CAE分析能够深入洞察产品在各种工况下的行为，帮助工程师优化设计，消除潜在缺陷，确保产品满足性能和可靠性要求。 降低开发与制造成本： 虚拟样机的广泛使用减少了昂贵的物理样机数量。优化的制造工艺规划也能够降低生产成本和浪费。 促进设计创新： 自由的参数化设计和强大的建模能力，结合先进的仿真工具，使得工程师能够更自由地探索和实现创新性的设计方案。 增强协同与沟通： 统一的数据管理平台和可视化工具，能够促进设计、工程、制造、市场等部门之间的有效沟通与协作，避免信息孤岛。 满足复杂性要求： 现代工程项目往往涉及极其复杂的设计和分析，CAX技术提供了处理这些复杂性的必要工具和方法。 未来展望 CAX技术的发展永无止境。随着人工智能算法在设计优化、故障诊断、工艺规划等方面的应用日益深入，CAX将变得更加智能化和自主化。云计算平台的普及将使得高性能计算和大型CAX软件的应用门槛降低，促进协同设计和数据共享。虚拟现实和增强现实技术的成熟，将为工程师提供沉浸式的设计评审和远程协作体验。数字孪生技术，将产品在物理世界的运行状态与虚拟模型实时同步，实现更精细化的监控、预测和优化。 “CAX工程应用丛书”系列，正是为了捕捉这些趋势，为读者提供一个持续更新和学习的平台。本丛书的每一份内容都力求严谨、深入、实用，旨在成为您在CAX技术领域的忠实伙伴，助您在现代工程的浪潮中乘风破浪，不断创新。 结语 CAX技术是驱动现代工程创新与发展的核心引擎。掌握CAX技术，就是掌握了开启高效、精准、创新工程之门的钥匙。本丛书的每一卷都凝聚了作者们对CAX技术的深刻理解和丰富经验，期望能为您在工程实践中带来启示和帮助。让我们一起，通过CAX技术，塑造更加美好的工程未来。

评分☆☆☆☆☆

对于一个初学者来说，“从入门到精通”这几个字绝对是吸引我的最大亮点。我之前接触过一些CAX相关的软件，但对于ADAMS这样专注于虚拟样机仿真的工具，我一直没有找到合适的入门途径。市面上关于ADAMS的书籍不少，但很多都侧重于某个特定的应用领域，或者讲解得过于跳跃，让我望而却步。而这本《ADAMS 2016虚拟样机技术从入门到精通》恰恰满足了我“系统学习”的需求。我希望这本书能够像一位经验丰富的老师，循序渐进地引导我认识ADAMS软件的方方面面。从最基础的安装配置，到软件界面的熟悉，再到如何创建几何模型，添加各种运动学和动力学约束，以及如何施加力和力矩，最后是如何进行仿真计算并生成详细的分析报告。我更看重的是书中能否提供丰富的实例，例如简单的连杆机构、齿轮传动、凸轮机构等的仿真过程，让我能够亲手实践，巩固所学知识。同时，我也希望这本书能够包含一些高级主题的介绍，比如参数化建模、优化设计、疲劳分析等，为我未来深入研究打下基础。总而言之，我购买这本书的初衷就是希望能够通过它，快速、高效地掌握ADAMS虚拟样机技术，为我的工程设计之路增添一大利器。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名实在太长了，一开始我还以为是哪个国外大牛的著作，毕竟“ADAMS”这个名字听起来就很有分量，加上“虚拟样机技术”和“CAX工程应用丛书”，这绝对是那种厚重、专业、值得啃的书。拿到手的时候，我确实被它的分量镇住了，纸质不错，印刷也清晰，光是摆在书架上就有一种“学霸”的气场。我一直对机械仿真设计很感兴趣，尤其是在产品开发初期就能通过虚拟样机来验证设计可行性，这对于降低研发成本、缩短开发周期简直是神器。所以，我毫不犹豫地选择了它。我特别期待这本书能从最基础的概念讲起，比如虚拟样机的原理、搭建过程中的注意事项，以及如何有效地进行参数化设计和优化。我希望能看到书中详细讲解ADAMS软件的操作界面、常用功能模块的使用方法，以及一些经典的案例分析，这样我才能更快地进入角色，掌握这项技术。同时，作为“CAX工程应用丛书”的一员，我期望这本书能体现出CAX技术在整个产品生命周期中的价值，包括与CAD、CAM等其他CAX软件的集成应用，以及如何将仿真结果转化为实际生产的指导。总之，这本书在我心中是技术宝库的钥匙，是通往高效工程设计的必经之路，充满了无限的可能和期待。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对工程仿真技术充满好奇心的学生，我一直渴望能够深入了解虚拟样机技术。这本书的书名，《ADAMS 2016虚拟样机技术从入门到精通》，让我看到了希望。我之所以选择这本书，是因为我了解到ADAMS在多体动力学仿真领域拥有极高的声誉，并且在工业界有着广泛的应用。我非常期待这本书能够从最基本的原理出发，清晰地解释什么是虚拟样机，它与传统的仿真方法有什么区别，以及为什么它如此重要。我希望书中能够详细介绍ADAMS软件的各项功能，包括如何进行三维建模、如何定义运动副和约束、如何施加各种载荷条件，以及如何进行后处理，提取有用的仿真结果。我特别想看到一些典型的工程案例分析，例如机械臂的运动学仿真、车辆悬架系统的动力学分析、或者一些复杂的机构设计验证。这些案例能够帮助我更好地理解ADAMS的应用场景，并激发我对该技术的兴趣。此外，“CAX工程应用丛书”的定位也让我认为这本书不仅仅是软件操作指南，更会涉及CAX技术在整个工程设计流程中的作用和意义。我期待这本书能够成为我学习虚拟样机技术的良好起点，并为我未来的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《ADAMS 2016虚拟样机技术从入门到精通》，我第一反应就是：“终于等到了！” 我是一名机械设计工程师，在日常工作中经常会遇到各种各样的结构问题，比如机构的运动仿真、受力分析、动态响应等等，但传统的实验方法往往耗时耗力，而且成本高昂。虚拟样机技术，特别是ADAMS这样的专业软件，恰好能解决我多年的痛点。我了解到ADAMS在多体动力学仿真领域是行业的标杆，很多复杂的机械系统都离不开它。这本书的书名就承诺了“从入门到精通”，这正是我需要的，既能为我打下坚实的基础，又能带领我深入掌握这项技术。我非常好奇书中会如何一步步引导读者，从零开始熟悉ADAMS的界面、建模流程、约束的添加、载荷的施加，到最终结果的解读。我期待看到书中能够包含一些实际工程项目中的应用案例，比如汽车悬挂系统的仿真、工业机器人的运动规划、航空航天的机构设计等等，这些案例能让我更直观地理解虚拟样机的强大之处，也能激发我将这项技术应用到自己工作中的灵感。而且，这本书的副标题“CAX工程应用丛书”也让我对它有了更高的期望，希望它不仅能讲解ADAMS软件本身，还能阐述其在整个CAX流程中的地位和作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，听起来就充满了技术含量和实践指导意义。《ADAMS 2016虚拟样机技术从入门到精通（CAX工程应用丛书）》，这绝对是冲着解决实际工程问题去的。我是一名有着几年工作经验的机械工程师，在实际项目中，我们经常会遇到各种各样的动态问题，比如机构的振动、冲击、疲劳寿命估算等，这些问题仅仅依靠经验或者理论计算往往难以准确把握，而虚拟样机技术恰恰是解决这些问题的利器。我选择这本书，就是因为它承诺了“从入门到精通”，这意味着它应该能够覆盖从基础概念到高级应用的整个过程，这对于我这样希望进一步提升自己工程仿真能力的从业者来说，是再合适不过了。我迫切希望看到书中能够有详细的ADAMS软件操作流程介绍，包括建模、约束、载荷、仿真设置以及结果分析等各个环节。更重要的是，我期待书中能够包含大量的实际工程案例，最好能涵盖一些我工作中经常遇到的场景，比如传动系统的动态仿真、减震系统的性能评估、机器人机构的运动规划等。这些真实案例能够让我更好地理解ADAMS在解决实际工程问题中的应用价值，也能为我提供可以直接借鉴的解决方案。同时，“CAX工程应用丛书”的背景，也让我对这本书在CAX技术集成和应用方面的讲解抱有很高的期望。

评分☆☆☆☆☆

快递很迅速，内容挺多的也挺全面的，用来学习很不错

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部门买来学习用的推荐推荐

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书很不错，正在学习中……

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这是一本好书,可惜还没怎么看

评分☆☆☆☆☆

好书，值得购买，很有帮助

评分☆☆☆☆☆

这本书讲解的很全面详细，实例很多很有代表性，非常值得推荐。