凸轮机构运动学分析，Adams和Matlab对比着做

1. Adams运动学分析

2.  Matlab运动学分析

Matlab里推杆位移曲线画出来怎么看都跟Adams对不上，Adams里推杆最大速度比Matlab高了差不多12%，查了一下午发现是Adams的凸轮接触定义问题，凸轮和推杆之间设了IMPACT函数，接触刚度给1e5，推杆在运动过程中有微小穿透，速度曲线被接触力的波动污染了，Matlab里纯运动学算的是理论值，没有接触柔度。

Matlab这边凸轮轮廓用解析法算，从动件运动规律用多项式或者简谐，等加速等减速的话推杆位移s=h*(2θ/θ0)^2，0到θ0/2，后半段反过来，速度v=ds/dθ*ω，加速度a=d²s/dθ²*ω²，把θ离散成360个点，每个点算一遍，画s-v-a三张图，十来行代码就完事了。余弦加速度位移s=h/2*(1-cos(πθ/θ0))，速度是h*π/(2θ0)*sin(πθ/θ0)*ω，加速度是h*π²/(2θ0²)*cos(πθ/θ0)*ω²，注意ω单位是rad/s，Matlab里度数转弧度别忘了。

Adams建模是另一条路，凸轮用3D实体或者直接用2D轮廓线，推杆用一个小圆柱或者直接用一个part加contact，接触定义影响很大，接触刚度不是越大越好，太大了积分困难，太小了穿透量肉眼可见，推杆位移曲线在上升段和下降段出现非物理的抖动，这就是接触柔度带来的附加动力学。做纯运动学分析的话，Adams里不用接触，用点线约束，凸轮轮廓线跟推杆底部的marker点做point-on-curve，这是纯几何约束没有力，位移和速度跟Matlab理论解能对上。

做动力学分析的时候接触就不能省，但要对结果有个判断，接触刚度1e5到1e6之间试几下，刚度越大接触力峰值越大，接触时间越短，推杆的加速度曲线越陡，Matlab里没有这个效应，纯运动学假设凸轮和推杆是刚性接触。如果实际系统里推杆是钢的凸轮是钢的，接触刚度可以按赫兹接触理论算一个值，钢对钢线接触K大概是1e5N/mm量级，这个数代进Adams里跟Matlab的加速度曲线对比，差异主要出在加速度峰值附近。

联合仿真的做法是Matlab算理论曲线存成csv，Adams后处理里用File→Import→Spreadsheet把Matlab的数据导进来，跟Adams仿真结果画在同一张图上，横轴对时间或者对凸轮转角，纵轴对位移速度加速度，一眼能看出哪儿对哪儿不对。Matlab的plot和Adams的XY plot坐标轴刻度有时候对不上，导出数据统一用mm和s，Adams里MMKS单位制，Matlab里算的时候也统一到mm和s，别一边用m一边用mm。

凸轮轮廓反过来从Adams里取也行，Adams里凸轮实体导出成IGES，Matlab里读进来做后续分析，但IGES里的样条曲线跟原始解析轮廓有偏差，取点密度不够的话曲线不平滑。更好的做法是把Adams里凸轮旋转角度和推杆位移的对应关系导出来，在Matlab里拟合出运动规律，反算出凸轮轮廓的极坐标，跟设计值对比，偏差超过0.01mm就要查Adams里的接触参数或者约束是不是有问题。

有一次对不上是因为Adams里凸轮旋转轴跟推杆轴线不垂直，装配的时候有点偏，推杆在运动过程中除了上下还有侧向摆动，位移曲线在回程段多了一个小鼓包，Matlab里根本模拟不出这个。这种误差用纯运动学模型跑一下，看看侧向位移是不是零，不是零的话回去调装配约束。Adams的好处就在这里，Matlab算不出来的装配误差和间隙效应它能反映出来，代价就是接触参数得调对，不然计算误差混在里面分不清哪个是真实效应哪个是数值噪声。

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