前言

随着人们认识客观物质世界的能力不断提高，已经建立起比较完善的科学理论体系。在众多的理论知识中，人们对物质世界的运动学和动力学分析情有独钟，已经建立起了牛顿力学、拉格朗日方程和哈密顿理论等多套力学体系，使人们认识物质世界的能力进一步提高。同时，伴随着计算机性能的提高，人们可以借助计算机和已有的力学理论知识来认识物质世界的规律，这使得数值模拟和计算力学成为解决实际问题的一种有效、可靠的方法。在数值模拟的分支中，计算多体动力学研究复杂系统中各个组成部分的运动学和动力学关系，可以帮助人们更好地认识系统中存在的矛盾，并采取措施尽量避免矛盾的产生。

要解决一个系统中存在的矛盾，需要借助更好的设计手段和设计方法。计算机辅助工程（CAE）可以帮助设计人员在设计阶段对产品进行性能测试，从而使生产出来的第一个产品最大可能地满足设计目标。借助CAE仿真计算手段，可以节省产品开发费用，缩短开发周期，提高开发效率，是一个非常有效的设计辅助手段。CAE这一新兴的数值模拟分析技术在国外得到了迅猛发展，技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。 

在影响CAE数值模拟的诸多因素中，人才、计算机硬件和分析软件是三个最主要的方面。现代计算机技术的飞速发展，已经为CAE技术奠定了良好的硬件基础。多年来，重视CAE技术人才的培养和分析软件的开发及推广应用，发达国家不仅在科技界而且在工程界已经具有一支较强的掌握CAE技术的人才队伍，同时在分析软件的开发和应用方面也达到了较高水平。CAE数值模拟分析广泛应用于包括航空航天、汽车制造、铸造、噪声控制、产品设计等各个方面。

我国的工业界在CAE技术的应用方面与发达国家相比水平还比较低。大多数的工业企业对CAE技术还处于初步的认同阶段，CAE技术的工业化应用还有相当的难度。这是因为，一方面我们缺少自己开发的具有自主知识产权的计算机分析软件，另一方面大量缺乏掌握CAE技术的科技人员。而人才的培养则需要一个长期的过程，这将是对我国CAE技术的推广应用产生严重影响的一个制约因素，而且很难在短期内有明显的改观。提高我国工业企业的科学技术水平，将 CAE技术广泛应用于设计与制造过程还是一项相当艰巨的工作。

作为世界上发展速度最快的发展中国家，CAE技术水平的提高对增强我国工业界的市场竞争能力，发展国民经济发挥重要作用。因此，我们必须加大对CAE技术的投入，加快开发自己的计算机分析软件，培养一批掌握CAE技术的人才。针对我国工业界，特别是中小企业的CAE技术还较为落后，缺乏专门人才的实际情况，如何利用飞速发展的互联网技术将我们的人才和技术资源充分发挥出来为企业服务，是在CAE技术的发展中值得重视的一个问题。我国科技界、教育界和工业界应该携起手来为CAE技术的研究开发、人才培养和工业化应用而共同努力。本书由北京诺思多维科技有限公司组织编写，北京诺思多维科技有限公司就是专门从事CAE仿真计算技术推广的公司，能承担多方面的CAE仿真计算工作，在振动、噪声、流体、多体、疲劳耐久、刚强度、复合材料、转子动力学、电磁和优化计算等方面有自己的优势，可以进行项目合作、软件培训和二次开发方面的工作，可以帮助用户提高技术水平和产品研发能力。

本书所介绍的软件ADAMS是专门用于机械虚拟产品开发方面的软件，通过建立多体动力学模型和虚拟试验，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和动力学关系，它以计算多体动力学为理论基础，结合高性能计算机来对产品进行仿真计算，得到各种性能数据，帮助设计者发现问题并解决问题。本书主要介绍ADASM/View的使用方法，由于计算多体动力学有非常复杂的力学理论背景，本书不对理论进行介绍，请读者自己参考多体动力学和高等动力学方面的书。

本书以ADAMS 2020版为基础，涉及ADAMS/View、ADAMS/PostProcessor、ADAMS/Flex、ADAMS/Vibration、ADAMS/Machinery、ADAMS/Durability和ADAMS/Controls模块的功能，本书的实例较多，几乎在每个知识点后都有对应的实例。本书主要包括刚性体建模（直接创建与导入CAD模型编辑构件），

运动副与驱动（约束与冗余约束），

施加载荷（柔性连接、接触与摩擦力），

动力传动子系统（齿轮、皮带、链条、轴承、电机、绳索），

柔性体建模（在ADAMS中直接创建柔性体和导入有限元软件计算的柔性体），

仿真计算与结果后处理（装配计算、运动学计算、动力学计算、静平衡计算、线性化计算、脚本仿真控制、批处理仿真

4D后处理、柔性体后处理、疲劳耐久计算、脚本仿真控制与传感器的联合使用），

ADAMS/View中的函数（函数的应用），

数据元素与系统元素（非线性弹簧）、

参数化设计与优化分析（试验设计、设计研究DOE和优化）、

建立控制系统（直接创建控制，与MATLAB的联合控制），

振动仿真分析等内容。

第3版相对于第2版增加了动力传动子系统、

非线性弹簧、4D后处理、柔性体后处理、疲劳耐久计算、批处理仿真和优化

计算等方面的内容。本书介绍的内容不仅仅是入门，更多的是高级应用。本书内容由浅入深，通过本书的讲解和实例，相信读者可以很快地掌握这些功能。请读者扫描本书封底上的二维码下载本书所附带素材。

由于本书作者水平和时间所限，书中疏漏之处在所难免，敬请广大读者评判指正。如果需要相关软件的培训、项目咨询，或者在使用本书的过程中遇到问题，请通过电子邮件foradams@126.com与本书作者联系。

作者

2021年3月 于北京