ADAMS参数化建模及优化设计

选择“name_and_position”，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”
实体名称的创建
Command Navigator→ geometry → create →
shape，双击cylinder，创建
几何实体，在名字框可以改动 几何实体的名称 （一定要将 几何实体创建到它属于的部 件）。
Variable、Real，则创建设计变量.model_1.DV_1，
如图。
同样根据lca_knuckle、tie_knuckle创建设计 变量DV_2、DV_3。
设计变量的修改 在菜单Build中选择Design
Variable、Modify，在对话框，
Units中选择length，Value
test_plane
743.0, 1442.0, 207.0
测试台与转向节铰链联接点
参数化点的创建
通过主工具箱中点快
捷图标创建
通过“Tool”菜单中
的”Command Navigator”
来创建（本例以第二种方 式创建）
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
万向节的创建 进入Command Navigator对话框，展开constraint、
joint，双击hook。弹出创建对话框，在下拉菜单中选择
Position By Using Markers，通过Marker来为铰定向。 I Marker Name编辑框中右击选择Marker、Create， 弹出创建Marker对话框，先创建属于地面的I Marker，Z 轴为水平方向.改名为“model_1.tierod.MARKER41”，在
Location Frustum1
Frustum2
Along Axis„ wheel_center
wheel_center
长度 -30
-30
顶端半径 270
270
底端半径 300
300
wheel_outer
wheel_inner
模型示意图
约束的创建
进入Command Navigator对话框，展开 constraint、joint，双击spherical。 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。点击“ok”完成创建。
所有的变量；Filters项，显示表格编辑器显示所 有与变量变化有关的特性，包括：Range、 Allowed values和Delta Type等。通过表格改变 设计变量的有关特性。
测量函数的定义 前束角测量函数：菜单Build→ Measure → Function → New，在对话框Measure Name中输 入.model_1.M_Toe_ Angle。选择单位为角度。上部对
外倾角测量，测量名为.model_1.M_Camber_Angle
函数定义为.model_1.M_Camber_Angle
“ATAN2(DZ(.model_1.knuckle.MARKER_18, .model_1.
Tierod_ knuckle ,tierod_middle 20 knuckle_center, uca_knuckle knuckle_center, lca_ knuckle knuckle_center, tierod_knuckle knuckle_center, uca_knuckle 70 70
创建驱动
在Command Navigator→ constraint →
create → joint，双击motion_ generator。
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
390.0，1311.0，471.0
686.0, 1442.0, 507.0 743.0, 1442.0, 507.0 813.0, 1442.0, 507.0 673.0, 1442.0, 507.0
定位万向节（车体上）Z方向点
转向节中心点 轮中心点 定义轮几何实体辅助点 定义轮几何实体辅助点
14
（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）
实体参数的设置
返回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”,下拉菜单选择“Modeling Function”，选择
5.8 ADAMS参数化建模及优化设计实例
参数化的四种方法：
参数化点坐标
使用设计变量
参数化运动方式 使用参数表达式 以双摆臂独立前悬架运动学模型为例
以参数化点坐标的方式进行参数化建模
双摆臂独立前悬架拓扑结构
主要部件：
上摆臂（UCA） 下摆臂（LCA）
转向节（Knuckle）
横向拉杆（Tie Rod）
“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
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
模型部件列表
说
明
下摆臂后端与车体铰链联接点 下摆臂前端与车体铰链联接点 转向节与下摆臂铰链联接点 上摆臂后端与车体铰链联接点 上摆臂前端与车体铰链联接点 转向节与上摆臂铰链联接点 左横向拉杆与车体铰链联接点 转向节与横向拉杆铰链联接点
9
10 11 12 13
hookref
knuckle_center wheel_center wheel_outer wheel_inner
Range中选择+/- Delta
Relative to Value，在－、＋ Delta编辑框中分别输入-5.0， 5.0。选择Apply键确认，并继续 修改设计变量，所有完成后点击
OK按钮确认。
使用表格编辑器创建和修改设计变量。选择
Tools菜单的Table Editor命令，显示如图表格编
辑器可通过编辑器窗口的底部Variable项，显示
坐标值（X, Y, Z）
307.0 ,1560.0, 383.0 307.0, 1285.0, 388.0 686.0, 1414.0, 364.0 384.0, 1564.0, 650.0 384.0, 1330.0, 708.0 593.0, 1448.0, 686.0 377.0, 1311.0, 471.0 703.0, 1305.0, 459.0
Location中选择点tierod_middle，菜单中选择“Along
Axis Orientation”，选择点hookref。点击“OK”。
建横向拉杆上的J Marker，其Z轴为横向拉杆 的轴线方向。Marker对话框中改名为
“.model_1.tierod.MARKER_42”，在Location编
部件 Location LCA Cylinder1 Cylinder2 tierod test_pla ne Knuckle Cylinder1 Cylinder1 Cylinder1 Cylinder2 Cylinder3 Cylinder4 Wheel Cylinder1 Cylinder2
Center Marker Along Axis„ Lca_ f_ center lca_r_center tierod_middle wheel_center Uca_ knuckle Lca _ knuckle tierod_knuckle uca_knuckle wheel_inner wheel_outer
在图形区，将鼠标移至上摆臂与转向节铰接处，
单击右键，在弹出菜单中选择Point:uca_knuckle， 在其子菜单中选择Modify。弹出参数化点表，在表中 找到点uca_ knuckle，将光标移至其z坐标处，在对 话框上部的编辑框中出现z值“686”。在该编辑框中
右击鼠标，依次选择Parameterize、Create Design
在弹出对话框中点
击左下角按钮
Setting，选择
Error→ ok
参数化点的确定
能为模型对象位置和方向定位
根据点能创建模型可视化几何实体
模型的参数化表
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
名称
lca_r_center lca_f_center lca_knuckle uca_r_center uca_f_center uca_knuckle tierod_middle tierod_knuckle
列表中双击create，这时系统弹出创建点对话框
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
部件模型的创建
创建空部件
创建几何实体
空部件的创建（以上摆臂为例）
进入“Command Navigator”
对话框，依次展开“part”、 “create”和“rigid_body”，
பைடு நூலகம்
长度（L） DM(object1, object2) lca_knuckle , Lca_ knuckle , lca_f_center lca_r_center
半径 15 15 15 15 120 15 15 15 15 300 300
Lca_ knuckle Lca_ knuckle tierod_knuckle test plane knuckle_center knuckle_center knuckle_center knuckle_center wheel_center wheel_center
旋转铰
旋转铰 平移副 inplane
lca
uca test_plane
ground
ground ground
lca_f_center
uca_f_center test_plane test_plane
lca_r_center
uca_r_center wheel_center
test_plane knuckle
辑框中选择点tierod_middle，在菜单中选择Along Axis Orientation，选择点tierod_middle，点击 OK。 万向节创建对话框，点击“OK完成。
约束列表
铰类型 球铰 球铰 I Part lca tierod J Part knuckle knuckle Location Along Axis Orientation
话框输入ATAN2(DY(.model_1.knuckle.MARKER_ 18,
.model_1.knuckle.MARKER_11,.model_1.ground.orin) ,DX(.model_1.knuckle.MARKER_18,.model_1.knuckle. MARKER_11,.model_1.ground.orin))如图 。
别选择displacement和Motion On Joint。
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。 点击OK。图示
参数化分析方法
设计研究
试验设计
优化设计 设计研究步骤 定义设计变量 定义测量（或目标） 设计研究 得到结果
定义设计变量
测试台（Test Plane）
地面（Ground）
系统环境设置
工作平面设置：进
入菜单settings working grid，在弹出
对话框中选择Global XZ
在主工具箱，点击视图
设置
单位设置 ：菜单 Settings—Units，选择 MMKS
消息窗口设置 ：
菜单View→ Message Window，
Marker的创建
在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。
在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。