本站原创摘 要 ：在分析S195单缸柴油机工作机构的基础上,运用SolidWorks设计软件完成了该机构的三维模型、虚拟装配.通过Parasolid传输标准将SolidWorks环境下的工作机构装配体模型文件导入ADAMS中,实现了内燃机工作机构的运动学仿真.
关 键 词 ：单缸内燃机 ADAMS 虚拟装配 建模与仿真
引言
建模和仿真是数字化设计与制造的核心技术,已广泛地应用于产品的开发的各个方面,如产品的设计、验证、决策等方面,是一种有效而低成本的研究方法[1].
在众多的仿真分析和建模软件中,分析软件ADAMS和建模软件SolidWorks运用较为普遍.本文用SolidWorks三维造型软件建立S195柴油机模型,完成模型后导入ADAMS中进行仿真和分析.
1.机构模型建立
建立柴油机虚拟样机模型之前,首先利用SolidWorks提供的拉伸、旋转、放样、扫描等操作命令建立各零件模型；然后按照柴油机各零部件间的装配和配合关系,采用自底向上的装配技术对各零件的三维实体模型进行虚拟装配,得到整机的三维实体虚拟装配模型,如图1所示.
2.ADAMS中导入三维实体模型
首先在SolidWorks软件中将柴油机装配体文件另存为Parasolid格式的图形文件中,然后将此文件导入ADAMS环境中?3?.柴油机模块模型建立后,将文件保存为.*x_t格式,将输出的文件放在非中文路径下,比如D盘text文件夹下,然后打开Adams/View,选择import a file,在路径里选择D盘text文件夹,点击ok.接下来在弹出的对话框里在file type处选择Parasolid开头的一项,在file to read里双击,选择第一步输出的文件,在model name里击右键,依次选择Model ,create点击ok,这样装配体就成功导入ADAMS中了.
3.机构运动仿真
3.1 导入装配体的编辑
导入ADAMS中的三维装配体,需要经过编辑后才能进行运动仿真,在ADAMS中按照机构的实际工作位置设置重力加速度的方向,对组成机构的各个零部件的三维模型根据实际设计要求定义其材料,密度等属性.
3.2 创建约束副
导入到ADAMS中的模型各构件之间还没有任何约束,为了进行运动仿真,必须在各个构件之间加上约束关系.
3.3 创建驱动
在主工具箱中选择旋转驱动（Rotational Joint Motion）,将其施加在曲轴与箱体构成的旋转副（Revolute Joint）上,设定仿真参数,速度为2000r/min,时间为1s,100步.
3.4 仿真结果
仿真完成后,通过Adams/Postprocessor模块对仿真结果进行分析处理,得到曲轴和活塞质心位置、速度、加速度如图2和图3所示.
4.结束语
在内燃机的设计和研发中,ADAMS虚拟样机技术可以提高设计质量,缩短产品开发周期,并降低开发成本,可见,基于SolidWorks和ADAMS的虚拟样机技术在内燃机设计中具有重要的工程使用价值[2].