弹簧阻尼系统动力学模型adams仿真.docx

震源车系统动力学模型分析报告
一、项目要求
1）独立完成1个应用Adams软件进行机械系统静力、运动、动力学分析问题，并完成一份分析报告。分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析，以图表形式分析计算结果。
2）上交分析报告和Adams的命令文件，命令文件要求清楚、简洁。

二、建立模型
1）启动admas，新建模型，设置工作环境。
对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（WorkingGrid）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成750mm和500mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成50mm。然后点击“OK”确定。如图2-1所表示。

图2-1设置工作网格对话框
2）在ADAMS/View零件库中选择矩形图标，参数选择为“onGround”，长度（Length）选择40cm高度Height为1.0cm，宽度Depth为30.0cm，建立系统的平台，如图2-2所示。以同样的方法，选择参数“NewPart”建立part-2、part-3、part-4，得到图形如2-3所示，

图2-2图2-3创建模型平台
3）施加弹簧拉力阻尼器，选择图标，根据需要输入弹簧的刚度系数K和粘滞阻尼系数C，选择弹簧作用的两个构件即可，施加后的结果如图2-4

图2-4创建弹簧阻尼器
4）添加约束，选择棱柱副图标，根据需要选择要添加约束的构件，添加约束后的模型如2-5所示。

图2-5添加约束
至此模型创建完成
三、模型仿真
1)、在无阻尼状态下，系统仅受重力作用自由振动，将最下层弹簧的刚度系数K设置为10，上层两个弹簧刚度系数均设置为3，小物块的支撑弹簧的刚度系数为4，阻尼均为0，进行仿真，点击图标，设置EndTime为5.0，StepSize为0.01，Steps为50，点击图标，开始仿真对所得数据进行分析。
选择物块的位移、速度、加速度与时间的图像如图3-1、3-2、3-3所示，经过傅里叶变换之后我们可以清楚地看到系统的各阶固有频率。

图3-1位移与时间图像以及FFT变换图像

图3-2速度与时间图像以及FFT变换图像

图3-3加速度与时间图像以及FFT变换图像
通过傅里叶变换，从图中可以看出系统为三阶系统，表现出三阶的固有频率，通过测量得到w1=2.72，w2=4.29，w3=6.15.。
2）为了更进一步验证系统的各阶固有频率，我们给系统施加一定频率的正弦激振力，使系统做受迫振动，观察系统的振动情况，
（a）F1=50*sin(2*3.14*w1*time)时，物块振动的速度与时间的图像如3-4所示。

图3-4F1作用下速度与时间图像以及FFT变换图像
在F1的作用下，此时振动的幅值A1=489.6323，由于激振力的频率等于系统一阶固有频率，系统在一阶固有频率处发生共振，与无阻尼状态下自由振动时物块振动速度（3-2）相比较，振动明显加强，
（b）F2=50*sin(2*3.14*w2*time)时，物块振动的速度与时间的图像如3-5所示。

图3-5F2作用下速度与时间图像以及FFT变换图像
在F2的作用下，此时系统在W2的幅值A2=304.0115，由于激振力的频率等于系统二阶固有频率，系统在二阶固有频率处发生共振，振动明显加强，
（c）F3=50*sin(2*3.14*w3*time)时，物块振动的速度与时间的图像如3-6所示。

图3-6F3作用下速度与时间图像以及FFT变换图像
在F3的作用下，由于激振力的频率等于系统三阶固有频率，系统在三阶固有频率处发生共振，与自由振动相比较振动明显加强，
（d）F4=50*sin(2*3.14*w3*time)时物块振动的速度与时间的图像如3-7所示
图3-7F4作用下速度与时间图像以及FFT变换图像
当激振力的频率与系统固有频率相差很远时，系统不会发生共振现象，在系统的各阶固有频率处振动都不会加强。