ADAMS参数化建模及优化设计

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ADAMS参数化建模及优化设计
第10章 ADAMS参数化建模及优化设计
本章将通过⼀个具体的⼯程实例,介绍ADAMS/View的参数化建模以及ADAMS/View 提供的3种类型的参数化分析⽅法:设计研究(Design study)、试验设计((Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。

其中DOE是通过ADAMS/Insight 来完成,设计研究和优化分析在ADAMS/View中完成。

通过本章学习,可以初步了解ADAMS参数化建模和优化的功能。

10.1 ADAMS参数化建模简介
ADAMS提供了强⼤的参数化建模功能。

在建⽴模型时,根据分析需要,确定相关的关键变量,并将这些关键变量设置为可以改变的设计变量。

在分析时,只需要改变这些设计变量值的⼤⼩,虚拟样机模型⾃动得到更新。

如果,需要仿真根据事先确定好的参数进⾏,可以由程序预先设置好⼀系列可变的参数,ADAMS⾃动进⾏系列仿真,以便于观察不同参数值下样机性能的变化。

进⾏差数参数化建模时,在确定好影响样机性能的关键输⼊值后,ADAMS/View提供了4种参数化的⽅法:
(1)参数化点坐标在建模过程中,点坐标⽤于⼏何形体、约束点位置和驱动的位置。

点坐标参数化时,修改点坐标值时,与参数化点相关联的对象都得以⾃动修改。

(2)使⽤设计变量通过使⽤设计变量,可以⽅便的修改模型中的以已被设置为设计变量的对象。

例如,我们可以将连杆的长度或弹簧的刚度设置为设计变量。

当设计变量的参数值发⽣改变时,与设计变量相关联的对象的属性也得到更新。

(3)参数化运动⽅式通过参数化运动⽅式,可以⽅便的指定模型的运动⽅式和轨迹。

(4)使⽤参数表达式使⽤参数表达式是模型参数化的最基本的⼀种参数化途径。

当以上三种⽅法不能表达对象间的复杂关系时,可以通过参数表达式来进⾏参数化。

参数化的模型可以使⽤户⽅便的修改模型⽽不⽤考虑模型内部之间的关联变动,⽽且可以达到对模型优化的⽬的。

参数化机制是ADAMS中重要的机制。

10.2 ADAMS参数化分析简介
参数化分析有利于了解各设计变量对样机性能的影响。

在参数化分析过程中,根据参数化建模时建⽴的设计变量,采⽤不同的参数值,进⾏⼀系列的仿真。

然后根据返回的分析结果进⾏参数化分析,得出⼀个或多个参数变化对样机性能的影响。

然后再进⼀步对各种参数进⾏优化分析,得出最优化的样机。

ADAMS/View提供的3种类型的参数化分析⽅法包括:设计研究(Design study)、试验设计(Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。

10.2.1 设计研究(Design study)
在建⽴好参数化模型后,当取不同的设计变量,或者当设计变量值的⼤⼩发⽣改变时,仿真时过程中,样机的性能将会发⽣变化。

⽽样机的性能怎样变化,这是设计研究主要考虑的内容。

在设计研究过程中,设计变量按照⼀定的规则在⼀定的范围内进⾏取值。

根据设计变量值的不同,进⾏⼀系列仿真分析。

在完成设计分析设计研究后,输出各次仿真分析的结果。

通过各次分析结果的研究,⽤户可以得到以下内容:
(1)设计变量的变化对样机性能的影响。

(2)设计变量的最佳取值。

(3)设计变量的灵敏度,即样机有关性能对设计变量值的变化的敏感程度。

10.2.2 试验设计(Design of Experiments)
试验设计(Design of Experiments, DOE)考虑在多个设计变量同时发⽣变化时,各设计变量对样机性能的影响。

试验设计包括设计矩阵的建⽴和试验结果的统计分析等。

最初,所设计的试验设计(DOE)⽤在物理实验上⾯,但,对于虚拟试验的效果也很好。

但传统上的DOE 是费时费⼒的。

使⽤ADAMS的DOE可以增加获得结果的可信度,并且在得到结果的速度上⽐试错法试验或者⼀次测试⼀个因⼦的试验更快,,⽽且同时更能有助于⽤户更好地理解和优化机械系统地性能。

对于简单的设计问题,可以将经验知识,试错法或者施加强⼒的⽅法混合使⽤来探究和优化机械系统的性能。

但当设计⽅案增加时,这些⽅法也就不能得出快速地、系统化公式化的答案。

⼀次改变⼀个因素(也称设计参数,Factors)不能给出因素之间相互影响的信息,⽽进⾏多次仿真同时测试多个不同的因素会得到⼤量的输出数据让⽤户评估。

为了减少耗时的⼯
作,,ADAMS/Insight提供给你⼀个定制计划和分析⼯具来进⾏⼀系列的试验,。

并且ADAMS/Insight帮助帮你确定相关的数据进⾏分析,并⾃动完成整个试验设计过程。

总的说来,ADAMS中的DOE是安排试验和分析试验结果的⼀整套步骤和统计⼯具,试验的⽬的就是测量出物理模型虚拟样机模型的性能,制造过程的产量,或者成品的质量。

DOE⼀般有以下五个基本步骤:
(1)确定试验⽬的。

例如,想确定那个变量对系统影响最⼤。

(2)为系统选择你想考察的因素集,并设计某种⽅法来测量系统的响应。

(3)确定每个因素的值,在试验中将因素改变来考察对试验的影响。

(4)进⾏试验,并将每次运⾏的系统性能记录下来。

(5)分析在运⾏总的性能的改变时,,确定哪些因素对系统的影响最⼤。

对设计试验的过程的设置称为建⽴矩阵试验(设计矩阵)。

设计矩阵的列表⽰因素,⾏表⽰每次运⾏,矩阵中每个元素表⽰对应因素的⽔平级(即可能取值因⼦,Levels),是离散的值。

设计矩阵给每个因素指定在每次运⾏时的⽔平级数,,只有根据⽔平级才能确定因素在运算时的具体值。

创建设计矩阵通常有五种⽅法,这五种的⽬的和特点各有所区别:
●Perimeter Study:测试分析模型的健壮性;。

●DOE Screening (2-level):确定影响系统⾏为的某因素和某些因素的组合;确定每
个因素对输出会产⽣多⼤的影响。

●DOE Response Surface(RSM):对试验结果进⾏多项式拟合。

●Sweep Study:在⼀定范围内改变各⾃的输⼊。

●Monte Carlo:确定实际的变化对设计功能上的影响。

创建好设计矩阵后,⽤户需要确定试验设计的类型。

在ADAMS/Insight中有六种内置设计类型来创建设计矩阵,也可以导⼊⾃⼰创建的设计矩阵。

可以⾃由选择设计矩阵,为系统创建最有效率的试验。

当使⽤内置的设计类型时,ADAMS/Insight根据选择的设计类型的说明⽣成相应的设计矩阵。

这六种设计类型是Full Factorial、Plackett-Burman、Fractional Factorial、Box-Behnken Central、Composite Faced(CCF)、D-Optimal。

(1)Full Factorial是所有设计类型中综合程度最⾼的,使⽤到了因素⽔平的所有可能的组合。

(2)Plackett-Burman设计类型适⽤于在⼤量的因素中筛选最有影响的因素。

该设计所需要的传统设计类型运⾏的次数最少,但不允许⽤户估计这些因素之间的相互的影响。

(3)Fractional Fractorial和Plakett-Burman使⽤的是Full Factorial专门的⼦集,因⽽也被看作减化的Factorial。

它普遍⽤于筛选重要变量并主要⽤于两⽔平的因素,能够估计其对系统的影响。

(4)Box-Behnken设计类型使⽤设计空间中平⾯上的点。

这样该设计就适⽤于模型类型为⼆次的RSM试验。

Box-Behnken对每个因素需要三个⽔平。

(5)CCF(Center Composite Faced)设计类型使⽤的是每个数据轴上的点(开始点),以及设计空间的⾓点(顶点),和⼀个以上的中⼼点。

CCF⽐Box-Behnken相⽐较运⾏的次数更多。

CCF适⽤于⼆次RSM试验的模型类型。

(6)D-Optimal设计类型产⽣的是将系数不确定性降到最低的模型。

这种设计类型由根据最⼩化规则从⼤量候选因素中随机抽取的⾏所组成。

D-Optimal指明了在试验中运⾏的总次数,将以前试验中已存在的⾏提供给新的试验,并对每个因素指定不同的⽔平。

这些特性使得D-Optimal在很多情况,特别是在试验费⽤惊⼈的情况下,下成为最佳选择,特别是在试验费⽤惊⼈的情况下。

10.2.3 优化分析(Optimization)
优化是指在系统变量满⾜约束条件下使⽬标函数取最⼤值或者最⼩值。

⽬标函数是⽤数学⽅程来表⽰模型的质量、效率、成本、稳定性等。

使⽤精确数学模型的时候,最优的函数值对应着最佳的设计。

⽬标函数中的设计变量对需要解决的问题来说应该是未知量,并且设计变量的改变将会引起⽬标函数的变化。

在优化分析过程中,可以设定设计变量的变化范围,施加⼀定的限制以保证最优化设计处于合理的取值范围。

另外对于优化来说,还有⼀个重要的概念是约束。

有了约束才使⽬标函数的解为有限个,有了约束才能排除不满⾜条件的设计⽅案。

通常,优化分析问题可以归结为:在满⾜各种设计条件和在指定的变量变化范围内,通过⾃动地选择设计变量,由分析程序求取⽬标函数的最⼤值或最⼩值。

虽然Insight也有优化的功能,但两者还是有区别,并且互相补充。

试验设计主要研究哪些因素的影响⽐较⼤,并且还调查这些因素之间的关系;⽽优化分析着重于获得最佳⽬标值。

试验设计可以对多个因素进⾏试验分析,确定哪个因素或者哪些因素的影响较⼤,然后,可以利⽤优化分析的功能对这些影响较⼤的因素进⾏优化,这样可以达到有效提供优化分析算法的运算速度和可靠性。

10.3参数化建模应⽤实例
由于多体动⼒学仿真系统是复杂的系统,仿真模型中各个部件之间存在着复杂的关系,因此在仿真建模的时候需要提供⼀个良好的创建模型、修改模型机制,在对某个模型数据进⾏改变时,与之相关联的数据也随之改动,并最终达到优化模型的⽬的。

ADAMS为多体动⼒学仿真建模提供了这样⼀个机制――参数化建模机制,它为⽤户设计、优化模型提供极⼤的⽅便。

在10.1节中,对参数化建模做了简要的介绍,本节将主要以双摆臂独⽴前悬架运动学模型为例,着重介绍参数化点坐标的⽅式的参数化建模。

10.3.1 双摆臂独⽴前悬架拓扑结构
双摆臂独⽴前悬架系统主要部件有上摆臂(UCA,Upper Control Arm)、下摆臂(LCA,Lower Control Arm)、转向节(Knuckle)、横向拉杆(Tie Rod)、测试台(Test Plane)、地⾯(Ground,由于车⾝固定在地⾯上,因此车⾝和地⾯为⼀体),它们之间由铰链联接,并提供给其⼀个位移驱动,使其能绕轴上下转动。

其联接关系图如下:
图10.3-1-1模型拓扑结构
10.3.2 系统环境设置
(1)设置⼯作平⾯。

这⾥设置XOZ为⼯作平⾯。

设置⽅式如下,进⼊菜单settings、working grid…、…,见图10.3-2。

在弹出对话框中选择Gloab XZ(图10.3-3)在主⼯具箱,点击视图设置(图10.3-4)。

图10.3-2 图10.3-3
图10.3-4 图10.3-5
(2)单位设置。

点击菜单命令Settings->Units…,选择MMKS。

(3)消息窗⼝设置。

点击菜单命令View->Message Window,在弹出对话框中点击左下⾓按钮Setting,弹出图10.3-5所⽰对话框,选择Error。

10.3.3 双摆臂独⽴前悬架参数化建模
采⽤参数化点的⽅式来建模时,参数化点主要提供多体系统模型中各个对象(部件、约束、标架、⼒、⼒元等)的位置坐标,修改对象通过修改这些参数化点来完成。

因此在参数化点⽅式参数化建模时,参数化点是最基本的要素。

参数化点⽅式建模的步骤⼤致为:确⽴参数化点->创建参数化点->创建模型部件->创建联接关系->创建驱动、⼒或者⼒元。

(1)确定参数化点
对于本节双摆臂独⽴前悬架系统,参数化点的确⽴主要考虑两个⽅⾯:
1、1.能为模型对象位置和⽅向定位;
2、2.根据点能创建模型可视化⼏何实体。

根据以上两原则,由模型的拓扑结构可得到下参数化表:
表10-1 模型的参数化表
序号名称坐标值(X, Y, Z)说明
1 lca_r_center 307.0 ,1560.0, 383.0 下摆臂后端与车体铰链联接点
2 lca_f_center 307.0, 1285.0, 388.0 下摆臂前端与车体铰链联接点
3 lca_knuckle 686.0, 1414.0, 364.0 转向节与下摆臂铰链联接点
4 uca_r_center 384.0, 1564.0, 650.0 上摆臂后端与车体铰链联接点
5 uca_f_center 384.0, 1330.0, 708.0 上摆臂前端与车体铰链联接点
6 uca_knuckle 593.0, 1448.0, 686.0 转向节与上摆臂铰链联接点
7 tierod_middle 377.0, 1311.0, 471.0 左横向拉杆与车体铰链联接点
8 tierod_knuckle 703.0, 1305.0, 459.0 转向节与横向拉杆铰链联接点
9 hookref 390.0,1311.0,471.0 定位万向节(车体上)Z⽅向点Z
⽅向点
10 knuckle_center 686.0, 1442.0, 507.0 转向节中⼼点
11 wheel_center 743.0, 1442.0, 507.0 轮中⼼点
12 wheel_outer 813.0, 1442.0, 507.0 定义轮⼏何实体辅助点
13 wheel_inner 673.0, 1442.0, 507.0 定义轮⼏何实体辅助点
14 test_plane 743.0, 1442.0, 207.0 测试台与转向节铰链联接点
(2)创建参数化点
创建参数化点在ADAMS/View中有两种⽅式,⼀种是通过主⼯具箱中快捷图标创建,另外⼀种⽅式是通过“Tool”菜单中
的”Command Navigator…”来创建。

见图10.3-6
通过快捷图标创建通过菜单命令创建
图10.3-6创建参数化点
在本节⽰例中,我们采⽤后⼀种⽅式创建,即菜单命令。

随后出现Command Navigator 对话框,找到其中的point,点击前
⾯“+”号展开,在展开后的列表中双击create,见图10.3-7,这时系统弹出创建点对话框(图10.3-8)。

图10.3-7创建点命令图10.3-8 创建点对话框图10.3-4-8所⽰对话框中第⼀个编辑框为点的名字,在编辑框中输⼊
为.model_1.ground.lca_r_center;Comments表⽰对这个点的注释;在Location这⼀栏中根据表中提供的数据输⼊点的坐
标“307.0 ,1560.0, 383.0”;最后⼀个编辑框是选择参考标架,如果选择有参考标架,则说明该点的坐标是在参考标架⾥的坐标,如果不填则视为全局标架下的坐标。

点击Ok,并重复上述步骤创建剩下的点,或者点击Apply,直接改动名字,输⼊坐标。

创建完成后,界⾯上会出现图标,这表⽰创建出的点。

注意:
如果看不到图标,可以点击主⼯具箱中的按钮“Icon”,或者按“Ctrl+v”。

(3)创建模型部件
1、1.创建空部件
在ADAMS中必须先有部件才能为其创建可视化⼏何实体。

因此我们先创建⼀个空部件,即没有任何属性的部件。

先创建上摆臂。

进⼊“Command Navigator”对话框,依次展开“part”、“create”和“rigid_body”,双击“name_and_position”,见图10.3-9,弹出创建刚体对话框,将部件名
字改为.model_1.uca,其余缺省,点击“OK”,图10.3-10。

⼀个名为uca的部件被创建,接下来将创建uca的⼏何实体。

图10.3-9 创建⼏何形体图10.3-10 创建⼏何形体对话框
2、2.创建⼏何实体
●在“Command Navigator”对话框中展开“geometry”,“create”,“shape”,
双击“cylinder”弹出对话框,在名字框可以改动⼏何实体的名称,特别注意的是,
⼀定要将⼏何实体创建到它属于的部件,这⾥是.model_1.uca。

见图10.3-11.。

●将光标移到“Center Marker”编辑框中,右击⿏标选择“Marker”,在出现的
⼦菜单中点击“Create”,弹出创建Marker的对话框,使⽤缺省名字。

见图10.3-11。

●将光标移到”Location“编辑框中,右击⿏标,选择“Pick Location”,然后⽤⿏
标在图形区中选择点“uca_knuckle”,在对话框的下拉菜单中选择“Along Axis
orientation”,选择点“uca_f_center”,见图10.3-12。

表⽰创建的Marker“Z”轴
⽅向为点“uca_knuckle”指向点“uca_f_center”⽅向,这指定了所创建圆柱体的
轴线⽅向。

点击“OK”。

图10.3-13为选择好参数的对话框。

注意:
Marker是ADAMS中是重要的对象,ADAMS中的⼏何实体,约束、⼒、⼒元都由Marker 定义。

我们将根据已创建成功的参数化点来创建Marker,这样当我们修改参数化点的时候,与之关联的Marker也随之改动。

图10.3-11 创建中⼼标架
图10.3-12 图10.3-13
●回到创建圆柱体的对话框,在长度对话框栏右击⿏标,选择
“Parameterize”->“Expression build”,在弹出对话框中的下拉菜单选择
“Modeling Function”,在下⾯列表中选择“DM”,⽤来计算两点之间距离。

点击按钮“Assist...”,弹出对话框,在object1编辑框中输⼊第⼀个点
“uca_knuckle”,在object2编辑框中输⼊“uca_f_center”见图10.3-14,10.3-15。

图10.3-14 求两点距离函数图10.3-15 输⼊两点
●关闭对话框后回到创建⼏何实体对话框,在“Radius”编辑栏中输⼊15,点击
“OK”,则⼏何体创建成功。

然后根据点“uca_knuckle”和“uca_f_center”创建uca部件的另外⼀个⼏何实体。

3、3.创建其他部件
通过上述⽅式分别为余下部件创建⼏何实体
表2 模型部件列表
部件Center Marker 长度(L)半

Location Along Axis…DM(object1, object2) 15 LCA Cylinder1 lca_knuckle lca_f_center lca_knuckle , lca_f_center 15 Cylinder2 lca_knuckle lca_r_center lca_knuckle , lca_r_center 15 tierod Cylinder1 tierod_knuckl
e
tierod_middle tierod_knuckle ,tierod_middle 15
test_plan
e
Cylinder1 test plane wheel_center 20 120
Knuckle Cylinder1 knuckle_cent
er
uca_knuckle knuckle_center, uca_knuckle 15
Cylinder2 knuckle_cent
er
lca_knuckle knuckle_center, lca_knuckle 15
Cylinder3 knuckle_cent
er
tierod_knuckl
e
knuckle_center,
tierod_knuckle
15 Cylinder4 knuckle_cent
er
uca_knuckle knuckle_center, uca_knuckle 15
Wheel Cylinder1 wheel_center wheel_inner 70 300 Cylinder2 wheel_center wheel_outer 70 300 Location Along Axis…长度顶端半径底端半径Frustum1 wheel_outer wheel_center -30 270 300 Frustum2 wheel_inner wheel_center -30 270 300
注意:
1.、在此模型中,我们规定轮与转向节之间没有转动,两者属于同⼀部件;
2.、在创建每个⼏何实体前必须先创建⼀个空部件。

最终形成图10.3-16
所⽰的仿真模型。

图10.3-16 模型⽣成图
(4)4)创建约束
1、1.进⼊“Command Navigator”对话框,展开“constraint”、“joint”,双击“spherical”。

22.、在弹出对话框的I、J part Name编辑框中分别输⼊uca和knuckle,在“location”编辑框中选择点uca_knuckle见图10.3-17所⽰,点击“ok”完成创建。

图10.3-17 创建约束对话框
3.3、在横向拉杆(tierod)和车体(ground)之间由万向节联接,由于创建万向节⽐其他约束困难,这⾥将其创建过程描述如下:
●进⼊“Command Navigator”对话框,展开“constraint”、“joint”,双击
“hook”。

弹出创建对话框(图10.3-18),在下拉菜单中选择“Position By Using
Markers”,通过Marker来为铰定向。

图10.3-18 选择I、J标架
●I Marker Name编辑框中右击选择“Marker”、“Create”,弹出创建Marker对
话框,这⾥先创建属于地⾯的I Marker,它的Z轴为⽔平⽅向.将名字改为
“model_1.tierod.MARKER41”,在“Location”中选择点tierod_middle,下拉菜单
中选择“Along Axis Orientation”,选择点hookref。

点击“OK”。

见图10.3-19。

图10.3-19 创建I标架对话框
●建横向拉杆上的J Marker,其Z轴为横向拉杆的轴线⽅向。

在创建Marker对话
框中改名字为“.model_1.tierod.MARKER_42”,在Location编辑框中选择点
tierod_middle,在下拉菜单中选择“Along Axis Orientation”,选择点tierod_middle,
点击“OK”。

见图10.3-20
图10.3-20 创建J标架对话框
●铰创建对话框,点击“OK”,则完成创建万向节。

4.、按照上述⽅法,创建下表中的约束。

表10-3 约束列表
铰类型I Part J Part Location Along Axis Orientation
球铰lca knuckle
球铰tierod knuckle
旋转铰lca ground lca_f_center lca_r_center
旋转铰uca ground uca_f_center uca_r_center
平移副test_plane ground test_plane wheel_center
inplane test_plane knuckle test_plane
(5)创建驱动
1.、进⼊“Command Navigator”对话框,依次展开“constraint”、“create”、“joint”,双击“motion_generator”,弹出图10.3-21对话框。

2.、可以在“Motion name”改变motion的名字。

在函数类型下拉菜单中选择“Function”,在编辑框中输⼊“-100*time+100”。

在接下来的两个下拉菜单中分别选择“displacement”和“Motion On Joint”。

3.、在Joint Name中选择测试台上的平移铰,在⾃由度类型下拉菜单中选择“translational”。

4.、点击“OK”。

注意:
驱动有平移和旋转两种,有点驱动(加在Marker上)和铰驱动(加在铰上),通过在此加⼀个平移类型的铰驱动,相当于给测试平台加上⼀个上下移动的激励。

图10.3-21 创建驱动对话框
10.4优化设计实例分析
本节通过对双摆臂独⽴前悬架的参数化模型来具体说明设计研究、试验设计和优化设计这三种参数化分析⽅法。

10.4.1参数化分析的准备
在完成参数化建模之后,便可以进⾏设计研究、试验设计和优化设计这三种参数化分析了。

对于这三种参数化分析⽅法,开始的操作步骤是⼀致的。

10.4.1.11.参数化分析操作步骤
设计研究、试验设计和优化设计这三种参数化分析开始的具体操作步骤如下:
图10.4-1-22参数化分析对话框
(1)在Simulate菜单,选择Design Evaluation…命令,ADAMS/View显⽰Design Evalutation Tools对话框。

在Model⽂本对话框内⾃动导⼊当前所建⽴的参数化模型的名称。

也可根据需要输⼊所需分析模型的名称。

(2)选择参数化分析的类型:设计研究(Design Study),试验设计(Design of Experiments),或优化分析(Optimization)。

ADAMS/View根据选择不同的分析类型,分别显⽰相应的输⼊对话框。

(3)在Simulation Script⽂本输⼊框输⼊所使⽤的仿真分析脚本的名称。

(4)选择测量(Measure)或⽬标(Objective)确定分析的对象的类型。

根据选择的分析对象的类型,分别显⽰相应的输⼊对话框。

(5)如果选择测量(Measure),在选择框,选择测量的类型:最后⼀次运算的值(Last Value)、最⼩值(Minimum)、最⼤值(Maximum)、平均值(Average)。

并且在右边的⽂本对话框,输⼊测量的名称。

(6)如果选择的对象类型是⽬标(Objective),在Objective⽂本对话框,输⼊⽬标的名称。

对于优化分析,只能输⼊⼀个⽬标。

对于设计研究和试验设计,可以输⼊多个⽬标。

当输⼊多个⽬标时,⽤逗号分隔⽬标名。

(7)参数化分析结果的保存。

图10.4-2-23参数化结果保存对话框
●选择将参数化分析结果保存到数据库的⼯具,显⽰如图100.4-2-23。

●在Name对话框,输⼊将要保存参数化分析结果的名称。

若选择Auto-Increment Name,在保存参数化分析结果时,ADAMS/View根据保存的顺序,⾃动在名称末尾加⼀个序号。

(8)参数化分析结果的删除。

在处点击⿏标右键,选择删除参数化分析结果⼯
具,通过在数据库浏览器中选择希望删除的参数化分析结果。

选择OK按钮,删除所选择的仿真结果。

(9)参数化分析结果曲线的绘制。

选择绘制结果⼯具,显⽰如图10.4--243所⽰对话框。

图10.4-3-24参数化曲线图对话框
在Result Set对话框,输⼊绘制曲线图的参数化分析结果名称。

若选择Measure/Objective vs. Run选项,绘制测量对象与变量值、试验数迭代数的曲线图。

若选择Measure vs. Time For All Runs选项。

绘制测量对象与时间的曲线图。

10)参数化结果报表显⽰。

选择表格报告⼯具,显⽰如图10.4-4-25所⽰产⽣表格报告对话框。

图10.4-4-25产⽣表格报告对话框
在Result set对话框,输⼊⽤表格显⽰的参数化分析结果名称。

在Column Width对话框,输⼊表格列的宽度。

在Precision对话框,输⼊表格中数值的精度。

在Format栏选择选择表格中数值的格式。

Automatic:程序根据表格中数值的位数和表格的宽度,⾃动选择使⽤指数形式还是固定格式表⽰表格中的数值。

●Exponential:采⽤指数形式表⽰表格中数值。

●Fixed:采⽤固定格式表⽰表格中的数值。

若需将表格输⼊到⼀个⽂件中,可以在File Name输⼊⽂件名。

若在信息窗⼝显⽰表格,可以选择Display in Information Window。

(11)设计变量值的更新,利⽤参数化分析对话框中提供的更新变量⼯具,设置
试验或迭代时的设计变量值,在Trial对话框,输⼊希望使⽤的试验或迭代数。

对话框如下图:
图10.4-5-26更新设计变量对话框
(12)参数化分析控制参数设置,在Settings栏,有3个参数设置按钮:Display、Output 和Optimizer。

●选择Display按钮,可以显⽰在参数化分析过程中控制显⽰⽅式的参数设置对话
框。

图10.4-6-27显⽰⽅式参数设置对话框
●选择Output按钮,可以显⽰控制参数化分析过程输出的参数设置对话框,从中
可以选择是否保存仿真输出结果以及以怎样的⽂件格式输出参数化分析结果(Save
Files)。

图10.4-7-28分析过程输出参数设置对话框
●选择Optimizer按钮,可以显⽰优化分析设置对话框,其中:
a.、在Algorithm栏可以选择优化分析的运算法则。

b.、在Tolerance下⽅的⽂本输⼊框,输⼊优化分析的收敛允许偏差。

c.、在Max. Iterations栏,输⼊最⼤的迭代次数。

d.、在Rescale栏,输⼊重新调整的迭代数,在迭代过程中,达到该迭代数后将重新调整设计变量。

e.、在Differencing 选择栏,选择采⽤的差分⽅法:中⼼差分法(Centered),还是向前差分法(Forward)。

f.在Increment栏,输⼊差分的增量。

g.在Debug选择项,选择是否需要跟踪优化分析的输出。

图10.4-8-29优化分析设置对话框
(13)设置完成后,选择Start键,运⾏参数化分析。

10.4.12..2⽬标对象的设置
在进⾏参数化分析时,需要检测设计样机的有关性能,并将这些⽬标简化为ADAMS/View分析时可以计算的单独变量。

在优化过程中,称为⽬标函数或⽬标;在试验设计中,称为响应特性。

(1)建⽴测量⽬标。

在建⽴测量⽬标时,如果只需要优化样机模型中某点的位置或速度的⼤⼩,测量⽬标很容易建⽴。

⼀旦,建⽴测量⽬标涉及到的因素太多,测量⽬标的建⽴就较为复杂。

根据建⽴测量⽬标的不同要求,需要考虑以下因素:
1.、保持对象在适当位置以避免突然变化。

2.、将运动的最⼤值保持在较⼩的范围内。

3.、使部件能迅速地返回指定位置。

(2)使⽤测量(Measure)。

在确定了需要计算的对象以后,便需要确定⼀个测量或⽬标对象,以便计算各次仿真分析的对象值。

在分析中,最简单的⽬标对象是使⽤测量。

在运⾏设计研究、试验设计和优化设计过程中,⾸先选择测量,然后根据对象框提⽰选择和输⼊是使⽤最⼤、最⼩、平均值还是最后⼀次仿真分析获得的测量值作为⽬标值。

使⽤测量,便于获得所需的输出,并且对模型的输出或其他的测量结果进⾏各种运算。

(3)使⽤⽬标对象(Objective)。

在需要对模型的输出进⾏复杂的处理和计算的场合可以使⽤⽬标对象的⽅法。

ADAMS/View提供了以下⼏种可供选择的⽬标对象类型:
1.、某个测量的最⼤值、最⼩值、平均值或最后⼀次运算的值。

此功能与使⽤测量时类
似,但与使⽤测量不同的是,使⽤⽬标来定义这些对象的优点是可以定义多个⽬标,⽽测量仅可以定义⼀个⽬标。

2.、⼀组测量分量的最⼤值、最⼩值、平均值或最后⼀次运算的值。

3.、ADAMS/View函数。

使⽤特定的ADAMS/View函数对象处理仿真结果,可以计算任何数量的模型输出函数。

在函数中设有⾃变量,⽽⾃变量取含有结果的分析对象的名称,由此将⽬标函数对象同ADAMS/View的仿真分析结果联系起来。

本章中,通过具体的实例来介绍利⽤函数来建⽴⽬标对象。

4.、ADAMS/View变量和宏。

ADAMS/View执⾏⽤户定义的宏,并使⽤所定义变量的计算值作为⽬标值。

使⽤宏和变量可以允许执⾏⼀组ADAMS/View命令来计算⽬标。

(4)产⽣⽬标对象产⽣⽬标对象的步骤如下:
1.、在Simulate菜单,选择Design Objective项,再选择New命令,显⽰产⽣设计⽬标对话框,如图10.l所⽰。

2.、在Definition by选择框,选择使⽤的对象函数类型:
●测量(measure);
●结果分量(Result Set Component (Request));
●ADAMS/View函数(/View Function);
●ADAMS/View变量和宏(/View Variable and Macro)。

3.、在Definition by选择框下⾯的输⼊框,输⼊⽬标对象的名称。

4.、如果使⽤测量或结果分量,在Design Objective's value选择框,选择⽬标对象,最⼩值(minimum value)、最⼤值(maximum value)、平均值(average value)或最后⼀次运算的值(value at simulation end),
5.、选择OK按钮确定。

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