adams仿真案例讲解
adams分析实例，定轴轮系和行星轮系传动模拟和仿真3.5在 ADAMS/view中位置方向库中选择位置旋转( Position: Rotate.)图标一,在角度(Ange一栏中输入90,表示将对象旋转90度。如图3-3所示。在 ADAMS/View窗口中用鼠标左键选择圆柱体,将出来一个白色箭头移动光标,使白色箭头的位置和指向如图3-8所示。然后点击鼠标左键,旋转后的圆柱体如图3-9所示。gravity图3-8圆柱体的位置旋转图3-9旋转90后的圆柱体4.创建旋转副、齿轮副、旋转驱动4.1选择 ADAMS/wiew约束库中的旋转副( Joint: Revolute图标。,参数选择2Bod1loc和 Normal to grid,在ADAMS/view工作窗口中先用鼠标左键选择齿轮(PART2)然后选择机架( ground),接着选择齿轮上的PART2cm如图4-1所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副( JOINT_1该旋转副连接机架和齿轮,使齿轮能相对机架旋转4-1齿轮上的旋转副4.2再次选择 ADAMS/iew约束厍中的旋转副( Joint:Revolute)图标参数选择2Bod-1Loc和 Normal ToGrid。在 ADAMS/wew工作窗口中先月鼠标左键选择齿轮PART3),然后选择机架〔 ground),接着选择齿轮上的PART3.cm,如图4-2所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副( JOINT_2)该旋转副连接机架和齿轮使齿轮能相对机架旋转图42蜗杆上的旋转副43创建完两个定轴齿轮上的旋转副后,还要创建两个定轴齿轮的啮合点( MARKER)。齿轮副的啮合点和旋转刮必须有相同的参考连杆(机架),并且啮合点Z轴的方向与齿轮的传动方向相同。所以在本题中,啮合点( MARKER)必须定义在机架( ground)上,机架可以看作机架选择 ADAMSAVIew工具箱的动态选择( Dynamic Pick)图标,将两个齿轮的啮合处进行放大,再选择动态旋转图标鬥,进行适当的旋转。选择 ADAMS/View零件库中的标记点工具图标数选择如图4-3所示。选择坐标为(100,50,0),如图4-4所示,图中显亮的部分就是所创建的啮合点( MARKER14)。MarkerAdd to groundLyOrientati onlobal xY图4-3标记点的选项图44蜗轮蜗杆的啮合点4.4下面将对上面做出的啮合点进行位置移动和方位旋转,使该啮合点位于两齿轮中心线上,并使啮合点的Z轴方向与齿轮旋转方向相同。在ADAMS/View窗口中,在两个齿轮啮合处点击鼠标右键,运择 - Maker:rr-Clr de: CYLINDER_1MARKER14 Modify,如图45所示。在弹出的对话框中,将 LocationAl: raSelct栏的值1000.50.0,00改为100.0,25,00(位置移动)将 Orientation栏中的值0.0,0.0,0.0修改为0,90,0方位旋转)如图46所示。点击对话椎下而的OKApea『ane键讲行确定,旋转后的啮合点( MARKER_14)如图4-7所不。从图中可以看出,啮合点的Z轴(蓝色)Z轴的方向与齿轮的啮合方向相同图4-5属性修改对话框Nanedingzhoulaensi two. cround MARKER_ 7Inn n. 25. nLocation Relative Ta. dingzhouluerutitws0.0,90.0,0.0Ori entation Relative Td. dingzhoulueas i twoirer」[spy]a0写糖图4-7旋转后的啮合点图4-6进行坐标轴的旋转45选择 ADAMS/View约束库中的齿轮副(Gear)图标在弹出的对话框中的 Joint Name栏中,点击鼠标右键分别选择 JOINT1、JONr2。如图4-7所示。在 Common Velocity Marker栏中,点击鼠标右键选择啮合点( MARKER14)。如图4-8所示,然后点击对话框下面的OK按钮,两个齿轮的齿轮副创建出来,如图49所示1 Constraint Create Complex Joint Gearme[mhte×1cmmndingrhoulNeni GEAR 1Gear Nemedinczhouluenxi two GEAR_1Adms工dCommentsJoint NameN 1, JOINT 2Common Velocity MarkerCommon veloci ty Markey鬥 AREER1ParameterizedingzhouluenxiApplyCaneelJoINT 247齿轮副的创建对话框图48齿轮副的创建要素图4-9定轴齿轮的齿轮副46在 ADAMS/View驱动库中选择旋转驱动( Rotational joint Motion)按钮,在sped-栏中输入360,360表示旋转驱动每秒钟旋转360度。在 ADAMS/View工作窗口中,两个齿轮中仟选一个作为丰动齿轮,本设计中选择左边的齿轮(红色的),用鼠标左键点击齿轮上的旋转副( JOINT1),一个旋转驱动创建出来,如图4-10所示,图中显亮的部分为旋转驱动。图4-10齿轮上的旋转驱动5仿真模型5.1点击彷真按钮圖设置仿真终止时间〔 End Time冫为1,仿真工作步长( Step Size)为0.01然后点击开始仿真按钮进行仿真52对小齿轮的进行运动分析。因为太齿轮的齿数为x1=50,小齿轮的齿数2=25,模数m=4mm,因此根据机械原理可以知道,对于标准外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动,小齿轮的转速为大齿轮的2倍。对小齿轮的旋转副 JOINT2进行角位置分析。在 ADAMS/View工作窗口中用鼠标右键点击小齿轮的旋转副JOINT2,选择 Modify命令,如图5-1所示,在弹出的修改对话框中选-CyInder: CYUND-R 2择测量( Measures)图标如图52所示。在弹出的测量对话框中-M=rsr:cri-Marker: MAR ER 5将 Characteristic栏设置为Ax/Ay! Az Projected Rotation,将st gourdComponent栏设置为Z,将From/At栏设置为PART3. MARKER5(或者ground MARKER6),其他的设置如图5-3所示。然后点击对话框下面的Jark::JoI_2OK”确认。生成的时间-角度曲线如图5-4所示。1 Joint MeasureMeasure namedingchouluensi two. JOINT_2 MEA 2JointJUINT 2Characteristic: Art/ Ay/Ar Projected Rotation图5-1旋转副属性修改命令ComponentC(ZFrom/此tC PART 3, MARKER 5tameI 2HARKER 6Crientati onSecond BodyRepresent coordinates inTypel revoluteForce Display Honev Create Strip Chartpose Mations)图5-3测量力对话框的设置团网」」_sy」cd图5-2修改对话框1 J0INT_2_MEA_17500Tine:1.000Current: 72037500.510图54时间和角度的曲线图由图5-4可以知道,当大齿轮每秒逆时针转过360度时,小齿轮顺时针转过的角度为720度符合标准外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动角速度与齿轮的分度圆半径成反比。ADAMS分析实例-定轴轮系和行星轮系传动模拟有一对外聩合洧开线直圆柱体齿轮传动已知x1=50,32=25,m=4mm,=20°。两个齿轮的厚度都是5mm。1.启动 ADAMS双击桌面上 ADAMS/View的快捷图标,打开 ADAMS/View在欢迎对话框中选择“ Create a new model”,在模型名称( Model name)栏中输入; xingxingchiluen:在重力名称( Gravity)栏巾选择“ Earth normal(- Global y)”;在单位名称( Units)栏中选择“MMKS-mm,kg, N s, deg”。如图1-1所示。How would you l:ke to proceed?C Open an existing databaseImport a fileADAMSStart it D: AllAlS12Model name ing:ingchiluenGravity Earth Normal (-Global r)inits MMES-m,kg趴,degWurkiny Gril Fellingsv Show冒 orkime Grid图1-1欢迎对话框C Rectangular C Folar2.设置工作环境2.1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。szC750mn)(500mm)在 ADAMS/View菜单栏中,选择设置(〈stim)下拉菜单中的工作sp网格( Working grid)命令。系统弹出设置T作网格对話框,将网格ColorWeight的尺寸Sie)中的X和Y分别设置成750mm和500m,间距( Spacing) Dots Contrast1中的X和Y都设置成50mm。然后点击“OK”确定。如图21所表 Ares Contrast1Lines Contrast厂 Triad Solid2.2用鼠标左键点击选择( Select)图标,控制面板出现在| Set location工具箱中。Set orientationQ23用鼠标左键点击动态放大( Dynamic Zo0m)图标Applyance在模型窗口中,点击鼠标左键并按住不放,移动鼠标进行放大或缩小。创建齿轮图2-1设置工作网格对话框3.1在 ADAMS/View零件库中选择圆柱Cylinder体 Cylinder)图标参数选择为“NewNew PartPart”,长度( Length)选择50mm(齿轮Y Length的厚度),半径( Radius)选择100mmm×ZV Radius210))。如图31所示。4×50100图3-1设置圆柱体选项3.2在 ADAMS/view工作窗凵中先用鼠标任意左键选择点(,,0)mm,然后选择点(0,50,0)。则一个圆柱体(PART2)创建出来。如图3-2所示。3-2创建圆柱体(齿轮)33在 ADAMS/iew中位置/方向库中选择位置旋转( Pusillum: Rotate,,)Selectedopy图标,在角度(Ange一栏中输入90.表示将对象旋转90度。如图33| About所示。在 ADAMS/wiew窗口中用鼠标左键选择圆柱体,将出来一个白色箭Angle头,移动光标,使白色箭头的位置和指向如图3-4所示。然后点击鼠标左键旋转后的圆柱体如佟3-5所示。图3-3位置旋转选项图3-4圆柱体的位置旋转35旋转90后的圆柱体34在 ADAMS/View零件库中选择圆柱体( Cylinder)图标,参数选择为“ New part”,长度( Length)选择50mm(齿轮的厚度),半径( Radius)选择50mm(m×z4×25=50)如图3-1所示。在 ADAMS/iew工作窗口口先用鼠标左键选择点(150,0,0)mm,然后选择点(150,50,0)。则一个圆柱体(PART3)创建出来。如图3-6所小。图3-6创建圆柱体(齿纶)3.5在 ADAMS/View中位置/方向库中选择位置旋转( Position: Rotate.)图标"一,在角度(Ange)一栏中输入90,表示将对象旋转90度。如图3-3所示。在 ADAMS/View窗口中用鼠标左键选择圆柱体,将出来一个自色箭头,移动光标,使白色箭头的位置和指向如图3-7所示。然后点击鼠标左键,旋转后的陨柱体如图3-8所示。3-7圆柱体的位置旋转图3-8旋转90后的圆杜体36在 ADAMS/VIew零件库中选择杆仁ik图标,,参数选择为如图39所示。在 ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择点PART2 MARKER1,然后选择点PART3 MARKER2。则一个连杆(PART4)创建出来。如图3-10所示。图3-10创建的连杆4.创建旋转副、齿轮副、固定副、旋转驱动4.1在本改计选择左边的齿轮(红色的)为固定齿轮选择 ADAMSaView约束库中的旋转副( Joint: Revolute)图标参数选择2Bod-1Loc和 Normal to grid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连杆aJ LDr3(PART_4),然后选择机架( ground),接着选择齿轮上的PART4 MARKER3,如图4-1所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副( JOINT1),该旋转副连接机架和连杆,使连杆能相对机架旋转。图4-1连杆的旋转别4.2再次选择 ADAMS/view约東库中的旋转副( Joint: Revolute)图标参数选择2Bod-lIoc和 Normal to grid。在 ADAMS/view工作窗口中先用鼠标左键选择齿轮(PART_2),然后选择连杆(PART_4),接着选择齿轮上的PART2cm(或者PART2 MARKER1),如图42所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副( JOINT2),该旋转副连接连杆和固定齿轮,使连杆能对固定齿轮旋转。因为 JOINT1和JOINT2重合在一起,所以从图4-2中区分不出来图4-2固定齿轮的旋转副43再次选择 ADAMS/view约束库中的旋转副( Joint: Revolute)饜标",参数近择2Bod-1Loc和Normal to grid。在 ADAMS/view工作窗口中先用鼠标左键选择齿轮(PART3),然后选择连杆(PART4),接着选择齿轮上的PART3cm(或者PART3 MARKER2),如图43所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副( JOINT3),该旋转副连接连杆和行星轮使迕杆能带动行星轮旋转。图4-3行星轮的旋转副44创建完两个齿轮和连杆上的旋转副后,还要创建两个齿轮的啮合点( MARKER)。因为行星轮要在定齿轮上做圆周运动,所以行星轮和固定齿轮的啮合点不是匝定不动的,它随着行星轮的运动而不断地变化,因此,可以把啮合点固定在连杆上,因为迕杆和行星轮一起做园周运动,并且两齿轮旋转中心的连线一定经过啮合点。下面我们将把啮合点围在连杆,并且使啮合点Z轴的方向与齿轮的传动方向相同。选择 ADAMS/view零件库中的标记点工具图标参数选择如图44所示。选择连杆(PART4)在选择连杆上点PART4cm,如图45所示,图中显亮的部分就是所创建的啮合点( MARKER_11)arherAdd to partOrientationGlobal xY图44标记点的选项图4-5固定齿轮和行星轮之间的啮合点45上面所创建的啮合点不在两个齿轮的分度圆的交线上,下面将对上面做出的啮合点进行位置移动和方位旋转使该啮合点位于两齿轮交线上,并仅啮合点的Z轴方向与齿轮旋转方向相同。在 ADAMS/VIew窗口中,在两个齿轮啮合处点击鼠标右键,选拦- Maker: MARKER14→ Modify,如图4-5所示。在弹出的对话框中,将 Location栏的值75.0.25.0,-25.改为100.0,25.0.-250(位置移动),将 Orientation栏中的值0.0.0.0.
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利用MATLAB实现医学图像处理与分析
利用MATLAB实现医学图像处理与分析边缘是图像最基本的特征。所谓边缘是指图像周围像素灰度有阶跃变化或屋顶状变化的像素的集合, 它存在于目标与背景、目标与目标、区域与区域、基元与基元之间。边缘具有方向和幅度两个特征, 沿边缘走向, 像素值变化比较平缓; 垂直于边缘走向, 像素值变化比较剧烈, 可能呈现阶跃状, 也可能呈现斜坡状因此, 边缘可以分为两种: 一种为阶跃性边缘, 它两边的像素灰度值有着明显的不同; 另一种为屋顶状边缘, 它位于灰度值从增加到减少的变化转折点。对于阶跃性边缘, 二阶方向导数在边缘处呈零交叉; 而对于屋顶状边缘, 二阶方向导数在边缘处取极值。第6期高向军,等:利用 MATLAB实现医学图像处理与分析1749d imw rie( modif, ank le_new series d en, n b)在 MATLA B中,笔者实现算法如下:a读入图像,预定义3.2 Levelset图像分割初始轮廓,如图3(a)所示;b定义离散化水平集函数;c)曲线在医学图像分割研究中,基于 level set技术的活动轮廓模演化,递准过程;d)求解演化后的零水平集,即为分割图像的型正引人注目。本实例在 MATLAB环境中,实现了Chm和边缘,如图3(b)所示。Ⅴese提出的无梯度的活动轮廓模型,并应用在医学图像分割之中。4结束语CⅤ分割方法的基本原理如下:没定义域为Ω的图像uo实践证明,MAT^AB软件功能强大、数据计算能力突出、被闭合边界C划分为目标O(C的内部)和背景B(C的外语言简洁易读。使用图像工具箱中的医学图像处理函数可以部)两个同质区域。两个区域的平均灰度分别为c1和c2此时方便快捷地实现医学图像的读写及简单处理功能。本文用实能量函数可看做为外部能量和内部能量之和,即例证明了在 MATLAB环境中可以方便、快速、有效地实现复杂E(cIc> C)=EinsidefC)+Eoutsidec)医学图像处理算法。同时Ⅵ ATLAR工具箱涉及的专业领域广H, m isc,(uo-Ci2dx dy+泛且功能強大。由于工具箱具有可靠性和开放性,可以方便H2IJout ie c)(o-C2)2dedy-YICI地直接加以使用,也可以将自己的代码加到工具箱中以改进函数功能。因比,在Ⅵ ATLA B(R2006b)环境下,实现医学图像的处理和分析具有很大的应用优势和价值。参考文献:1」田捷,包尚联,周明全.医学影像处理与分析[Ⅵ].北京:电子工业出版社,2003.(a)初始图像(b)分割结果「2]张尢赛,陈福民·D)IαM医学图像窗口变换的加速算法[J.计图3 Level set分割结果算机工程与应用,200339(13):218-2203]王立功,刘伟强,于甬华,等.DCOM医学图像文件格犬解析与当闭合边界C处于两个同质区域的边界时,能量达到最应用研究[J计算机工程与应用,20642(29):210212225小。为了解决曲线的拓扑变化问题,C-V分割法采用了水平[41曾筝,董芳华,陈咣,等.利用 MATLAB实现C断层图像的三维集方法,将闭合边界C嵌入高一维的曲面ψ中,根据初始闭合重建[J·CT理论与应用研究,200413(2):24-29曲线c构造一个内正外负的符号距离水平集函数中这样就5l任忠宝,李佳·基于 MATLA B的颅面三维重构技术J·计算机将关于闭合曲线C的能量函数转换为关于曲面中的能量函(6]王家文,李迎军.MAAB7.0图形图像处理(M].北京:国防数,再通过变分技术可以得到关于曲面的偏微分方程模型,即工业出版社,2006冲=1中/Yd(y中/1中1)-1(mo-c12+2(no-c2)2通(71HANT, VESE L. A ctive con bou rs w ithou t edges JI. EEE Tans过求由面的零水平集就可以得到C的位置mage Process 2001, 10(2): 266 277(上接第1740页)相比,本文算法虽然计算量有所增大,但能acam pos itc m ethod[ J]. Pattern Recogn tion 1982, 22(4: 381正确区分质量中等区域和质量较差的区域,并将背景区域和质385.量较差、后继算法无法恢复的噪声区域分割,保留质量巾等41 MEHTRE B M. F ngerp rmt m age ana ls s for autm atic ren tifica tion区域,使后续算法的处理区域更精确。I J] M achine Vis ion and App lica tons 1993, 6(2-3): 124-1395]苏彦华·Ⅴ balc++数字图像识別技术典型業例[M]·北京:人4结束语民邮电出版社,2004I6]耿茵茵,唐良瑞.指纹图像分级分割算法ⅠJ.北方工业大学学本文提出了一种改进的基于指纹灰度特性的指纹图像分200012(3):2-26割算法,克服了传统自适应阈值分割算法在指纹与背景交接区[7]甘树坤,欧宗瑛,魏鸿磊,基于灰度特性的指纹图像分割算法[J域,以及指纹内部脊线太淡或脊线粘连的区域分割不准及分割古林化工学院学报,200623(1):68-71前景边界的方坎效应问题,适用于更多类型的指纹图像,且分[8] ROSENFILD A, KAK A C. Digita I im age process ing[M].Naw割比较精确。实验结果表明,该算法的分割效果很好,对前景Yor a cadem i press 1976区和背景区的分割更加灵活准确,有效降低了指纹图像噪声的[9]G0 NAZALES R C. WOODSR E. D igital m age processing[M I影响,它不仅能分割出指纹质量较好的图像,也能有效地分割Read a add ison w esley 1992噪声干扰较大的指纹图像,经过分割后的图像指纹纹线清晰、「11田捷,杨鑫,生物特征识别技术理论与应用M],北京:子工业出版社,2005流畅,具有较强的适应性和很高的实用价值。目前该算法已被应用到成熟的指纹识别算法中。10]吴|金,朱兆达图像处理中阂值选取方法3年(192-1992)的进展(12)[J.数据采集与处狸19938(3):1920}(4):26278.参考文執I 12 BAZEN AM, GEREZ S H. Segn en tation of fingeprin t m ages[ c]//l]陆颍.指纹自动识别原理与方法综述[J]·工栏数学学报.2004Prme of the 12th Annual W orks op on C icu its Sys kms and Sign al21(6):10031010Pocess ng Neherland I s n, 2001 276-2802]硎 HANG J anwei I Heng li s udy on segm ent a lgorithm in au m a[l3]冯星奎,颜祖泉,肖兴明,等.指纹图像合成分割法[J.计算机l i fige prill ilen Lifica lion[ J. M cro oomputer Applica tons应用研究,200017(1):7G77199915(12)202214]韩思奇,王蕾·图像分割的阈值法综述丨J].系统工程与皃子技13 CMEBTREUM.C是是出m出是 lishing630 bihgts-ycscrved.htp/w. cnkinct
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