物体质量与惯性参照系的关系

坐标系是分析问题时参考的一个基准，同样，在adams软件中，物体的质心坐标系如何定义也是一个十分重要的问题。在讨论这个问题之前，首先，看下adams中对刚体物体的质量特性是如何定义的。

目前，adams中有三种方法来定义物体的质量。

第一种是用户自定义的方式——“Uers Input”

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第二种是通过物体的几何外形和密度——“Geometry and Density”

第三种是通过物体的几何和材料库——“Geometry and Material Type”

接下来，说说这几种方式的特点。

第一种，用户直接输入物体的质量特性，包括惯性坐标系，可以说第一种方法是这三种方法中最“简单、粗暴”的质量定义方式，它无视物体的几何外形和材料密度，用户只需要把计算程序中用到的质量大小、惯性积给出，然后再配以惯性积计算时基准坐标系，就完成了任意形状物体的质量特性定义。由于它直接给出了质量和惯性积，所以和物体的外形没有关系，外形可以是任意形状，几何外形可以只是出于显示、直观理解。这种定义方式在处理复杂的系统模型时比较好用，分析时为了方便简化模型，肯定会做出一些简化处理、规模降低，模型不可避免的只留下主要的部件，而一些附属部件通常都会被删除，但是根据牛顿第二定律，删除附属部件的质量特性还需要在留下部件中体现。所以，在明确了主要部件和附属部件的总质量和质心信息后，就可以将附属部件删除，简化模型，留着主要部件进行建模，把原来的总质量和质心信息赋予主要部件上。这样做的目的就是简化模型，降低模型规模，而且不影响计算结果。因此，这种方式适合系统复杂的结构建模。

第二种，用户根据物体的几何形状和密度定义质量。这种定义质量的方式与几何形状联系比较密切，完全是按照体积乘以密度获得质量，并根据几何形状确定物体的惯性积，总之，这种方式中，几何形状对质量和惯性积影响较大。因此，这种方式一般适合单个零件的建模。

第三种，是根据几何形状和材料库，其实本质上和第二种是一样的，只不过这里软件是调用之前已经定义好的材料库中的材料密度，所以，对于多材料结构来说，只需要修改材料库的密度，那么所有同一材料的结构都会随着发生变化。但是，工作中感觉还是用的比较少，优势不明显。因此，这种方式使用的比较少。

最后，说一下第一种方式中惯性坐标系的定义。惯性坐标系是计算惯性积的基准坐标系。惯性积的计算公式如下：

而当惯性积为零时，惯性坐标系又称为惯性主轴坐标系，也称质心坐标系。

ADAMS中物体的转动惯量就是相对惯性主轴的转动惯量。