3.1 外部载荷的定义

外部载荷主要是指主矢和主矩，是系统内的构件与系统外的元素之间的作用力。外部载荷系统选择系统构件上的一个作用点，其方向相对于总体坐标系不变，也相对构件不变。外部载荷的形式比较简单，分为单分量形式和多分量形式的力和力矩。

1．单向力和单向力矩的定义

在ADAMS/View中，载荷主要分为外部裁荷、内部载荷和特殊载荷。外部裁荷主要是力、力矩和重力，内部载荷主要是构件之间的一些柔性连接关系，如弹簧、缓冲器、柔性梁接触以及约束上的摩擦等。在ADAMS/View中，载荷类型如图3-1所示。

单击工具栏中的单向力按钮或单向力矩按钮，然后根据需要选择相应的选项，如图3-2所示，定义单向力和力矩需要确定如下选项。

● Space Fixed：空间固定力，力的方向相对总体坐标系不变，也就是在计算过程中力的方向不随受力构件位形的变换而改变。

● Body Moving：构件固定力，力的方向相对受力构件的局部坐标系不变。由于构件受力后位置将发生改变，因此力的方向时刻发生变换。

● Two Bodies：在两个构件上的两个点之间产生一对作用力和反作用力，力的方向在这两点的连线上。由于两个构件在计算过程中相对位置会发生改变，因此力的方向也会发生改变。

● Normal to Grid：确定力的方向为垂直于工作栅格。

● Pick Geometry Feature：手动定义力的方向，当鼠标在图形区移动时会出现一个方向箭头，当出现需要的方向时单击鼠标即可。

● Spring-Damper-Like：类似于一个弹簧，大小为刚度和阻尼力之和。刚度由两个作用点的距离和滑移刚度（Translational k）决定，阻尼力由两个作用点的相对速度和阻尼系数（Translational c）决定。

确定了相应的选项后，在图形区域选择相应的构件、作用点和相应的方向，即可在构件上定义作用力或力矩（在只选择一个构件的情况下）。

系统默认另一个构件是大地，并将构件作为第一个构件，将大地作为第二个构件，当只选择一个作用点时两个构件上的两个作用点重合。

系统会自动在第一个构件的作用点处固定一个坐标系I-Marker作为受力点，在第二个构件的作用点处固定一个J-Marker作为反作用力受力点，Spring-Damper-Like来确定力的大小时，系统就会根据这两个坐标系原点之间的相对位置和相对速度来决定力的大小。

通过单向力或者力矩编辑对话框来修改已经定义的力，如图3-3所示。例如，将力的方向更改为依赖于其他构件（On One Body, Moving with Other Body）；将力的大小定义为函数，从而实现力的大小依赖于其他构件的位形、速度和加速度等。

2．多分量力和多分量力矩的定义

单向力或单向力矩是直接根据力或力矩的幅值和力的方向来定义的。另外，还用力或力矩在坐标系3个坐标轴上的分量来确定力的大小和力的方向。多分量力和多分量力矩包括三分量力、三分量力矩和它们的组合力，也就是广义力。多分量力或多分量力矩需要确定在坐标系I-Marker的3个坐标轴上每个分量的值。多分量力和力矩的定义过程与单向力和力矩的定义过程类似，只不过需要输入多个力或力矩的分量值。

单击工具栏的三分量力矩按钮或六分量力矩按钮后，选择相应的选项即可通过多分量力和力矩的编辑对话框来修改已经定义的力或力矩。图3-4所示是广义力的编辑对话框，其中X Force、Y Force和Z Force分别为I-Marker坐标系上的3个力分量，AX Torque、AY Torque和AZ Torque分别为I-Marker坐标系上的3个力矩分量。