ADAMS參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計(jì)

第10章ADAMS參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計(jì)本章將通過(guò)一個(gè)具體的工程實(shí)例，介紹ADAMSzView的參數(shù)化建模以及ADAMS/View提供的3種類(lèi)型的參數(shù)化分析方法：設(shè)計(jì)研究(DeSlgnStudy)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DesignofExpeiniients,De)E)和優(yōu)化分析(OPtImiZatlOn)。其中DOE是通過(guò)ADAMSIiisight來(lái)完成，設(shè)計(jì)研究和優(yōu)化分析在ADAMS/View中完成。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，可以初步了解ADAMS參數(shù)化建模和優(yōu)化的功能。10.1ADAMS參數(shù)化建模簡(jiǎn)介ADAMS提供了強(qiáng)大的參數(shù)化建模功能。在建立模型時(shí)，根據(jù)分析需要，確定相關(guān)的關(guān)鍵變量，并將這些關(guān)鍵變量設(shè)置為可以改變的設(shè)計(jì)變量。在分析時(shí)，只需要改變這些設(shè)計(jì)變量值的大小，虛擬樣機(jī)模型自動(dòng)得到更新。如果，需要仿真根據(jù)事先確定好的參數(shù)進(jìn)展，可以由程序預(yù)先設(shè)置好一系列可變的參數(shù)，ADAMS自動(dòng)進(jìn)展系列仿真，以便于觀察不同參數(shù)值下樣機(jī)性能的變化。進(jìn)展參數(shù)化建模時(shí)，確定好影響樣機(jī)性能的關(guān)鍵輸入值后，ADAMS/View提供了4種參數(shù)化的方法：(1)參數(shù)化點(diǎn)坐標(biāo)在建模過(guò)程中，點(diǎn)坐標(biāo)用于幾何形體、約束點(diǎn)位置和驅(qū)動(dòng)的位置。點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)化時(shí)，修改點(diǎn)坐標(biāo)值，與參數(shù)化點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的對(duì)象都得以自動(dòng)修改。(2)使用設(shè)計(jì)變量通過(guò)使用設(shè)計(jì)變量，可以方便的修改模型中的已被設(shè)置為設(shè)計(jì)變量的對(duì)象。例如，我們可以將連桿的長(zhǎng)度或彈簧的剛度設(shè)置為設(shè)計(jì)變量。當(dāng)設(shè)計(jì)變量的參數(shù)值發(fā)生改變時(shí)，與設(shè)計(jì)變量相關(guān)聯(lián)的對(duì)象的屬性也得到更新。(3)參數(shù)化運(yùn)動(dòng)方式通過(guò)參數(shù)化運(yùn)動(dòng)方式，可以方便的指定模型的運(yùn)動(dòng)方式和軌跡。(4)使用參數(shù)表達(dá)式使用參數(shù)表達(dá)式是模型參數(shù)化的最根本的一種參數(shù)化途徑。當(dāng)以上三種方法不能表達(dá)對(duì)象間的更雜關(guān)系時(shí)，可以通過(guò)參數(shù)表達(dá)式來(lái)進(jìn)展參數(shù)化。參數(shù)化的模型可以使用戶方便的修改模型而不用考慮模型內(nèi)部之間的關(guān)聯(lián)變動(dòng)，而且可以到達(dá)對(duì)模型優(yōu)化的目的。參數(shù)化機(jī)制是ADAMS中重要的機(jī)制。10.2ADAMS參數(shù)化分析簡(jiǎn)介參數(shù)化分析有利于了解各設(shè)計(jì)變量對(duì)樣機(jī)性能的影響。在參數(shù)化分析過(guò)程中，根據(jù)參數(shù)化建模時(shí)建立的設(shè)計(jì)變量，采用不同的參數(shù)值，進(jìn)展一系列的仿真。然后根據(jù)返回的分析結(jié)果進(jìn)展參數(shù)化分析，得出一個(gè)或多個(gè)參數(shù)變化對(duì)樣機(jī)性能的影響。再進(jìn)一步對(duì)各種參數(shù)進(jìn)展優(yōu)化分析，得出最優(yōu)化的樣機(jī)。ADAMS/View提供的3種類(lèi)型的參數(shù)化分析方法包括：設(shè)計(jì)研究(Designstudy)＞試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DesignofExperunents,DOE)和優(yōu)化分析(Optιιιnzatιon)o設(shè)計(jì)研究(DeSigIlstudy)在建立好參數(shù)化模型后，當(dāng)取不同的設(shè)計(jì)變量，或者當(dāng)設(shè)計(jì)變量值的大小發(fā)生改變時(shí)，仿真過(guò)程中，樣機(jī)的性能將會(huì)發(fā)生變化。而樣機(jī)的性能怎樣變化，這是設(shè)計(jì)研究主要考慮的內(nèi)容。在設(shè)計(jì)研究過(guò)程中，設(shè)計(jì)變量按照一定的規(guī)如此在一定的范圍內(nèi)進(jìn)展取值。根據(jù)設(shè)計(jì)變量值的不同，進(jìn)展一系列仿真分析。在完成設(shè)計(jì)研究后，輸出各次仿真分析的結(jié)果。通過(guò)各次分析結(jié)果的研究，用戶可以得到以下內(nèi)容：(1)設(shè)計(jì)變量的變化對(duì)樣機(jī)性能的影響。(2)設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)取值。(3)設(shè)計(jì)變量的靈敏度，即樣機(jī)有關(guān)性能對(duì)設(shè)計(jì)變量值的變化的敏感程度。試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DeSigIlofExperiments)試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DeSlgnofExpeiunents,DC)E)考慮在多個(gè)設(shè)計(jì)變量同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，各設(shè)計(jì)變量對(duì)樣機(jī)性能的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)矩陣的建立和試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析等。最初，所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)〔DOE)用在物理實(shí)驗(yàn)上面，但對(duì)于虛擬試驗(yàn)的效果也很好。傳統(tǒng)上的DOE是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。使用ADANIS的DOE可以增加獲得結(jié)果的可信度,并且在得到結(jié)果的速度上比試錯(cuò)法試驗(yàn)或者一次測(cè)試一個(gè)因子的試驗(yàn)更快，同時(shí)更能有助于用戶更好地理解和優(yōu)化機(jī)械系統(tǒng)地性能。對(duì)于簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)問(wèn)題,可以將經(jīng)驗(yàn)知識(shí),試錯(cuò)法或者施加強(qiáng)力的方法混合使用來(lái)探究和優(yōu)化機(jī)械系統(tǒng)的性能。但當(dāng)設(shè)計(jì)方案增加時(shí),這些方法也就不能得出快速地、系統(tǒng)化公式化的答案。一次改變一個(gè)因素(也稱(chēng)設(shè)計(jì)參數(shù)，F(xiàn)actors)不能給出因素之間相互影響的信息,而進(jìn)展屢次仿真同時(shí)測(cè)試多個(gè)不同的因素會(huì)得到大量的輸出數(shù)據(jù)讓用戶評(píng)估。為了減少耗時(shí)的工作，ADAMS/Insight提供應(yīng)一個(gè)定制方案和分析工具來(lái)進(jìn)展一系列的試驗(yàn)，并且ADAMS/Insight幫助確定相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析,并自動(dòng)完成整個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程?？偟恼f(shuō)來(lái)，ADAMS中的DOE是安排試驗(yàn)和分析試驗(yàn)結(jié)果的一整套步驟和統(tǒng)計(jì)工具，試驗(yàn)的目的就是測(cè)量出虛擬樣機(jī)模型的性能,制造過(guò)程的產(chǎn)量,或者成品的質(zhì)量。DOE一般有以下五個(gè)根本步驟：(1)確定試驗(yàn)?zāi)康?。例?想確定那個(gè)變量對(duì)系統(tǒng)影響最大。(2)為系統(tǒng)選擇你想考察的因素集,并設(shè)計(jì)某種方法來(lái)測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)。(3)確定每個(gè)因素的值,在試驗(yàn)中將因素改變來(lái)考察對(duì)試驗(yàn)的影響。(4)進(jìn)展試驗(yàn),并將每次運(yùn)行的系統(tǒng)性能記錄下來(lái)。(5)分析在總的性能改變時(shí)，哪些因素對(duì)系統(tǒng)的影響最大。對(duì)設(shè)計(jì)試驗(yàn)的過(guò)程的設(shè)置稱(chēng)為建立矩陣試驗(yàn)「設(shè)計(jì)矩陣)。設(shè)計(jì)矩陣的列表示因素，行表示每次運(yùn)行，矩陣中每個(gè)元素表示對(duì)此因素的水平級(jí)(即可能取值因子，Levels),是離散的值。設(shè)計(jì)矩陣給每個(gè)因素指定每次運(yùn)行時(shí)的水平級(jí)數(shù)，只有根據(jù)水平級(jí)才能確定因素在運(yùn)算時(shí)的具體值。創(chuàng)立設(shè)計(jì)矩陣通常有五種方法，這五種的目的和特點(diǎn)各有所區(qū)別：PedmeterStUdy:測(cè)試分析模型的健壯性。DOEScreenmg(2-level)：確定影響系統(tǒng)行為的某因素和某些因素的組合;確定每個(gè)因素對(duì)輸出會(huì)產(chǎn)生多大的影響。DOEResponseSuiface(RSM):對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展多項(xiàng)式擬合。SweepStudy：在一定范圍內(nèi)改變各自的輸入。MonteCarlo：確定實(shí)際的變化對(duì)設(shè)計(jì)功能上的影響。創(chuàng)立好設(shè)計(jì)矩陣后，用戶需要確定試驗(yàn)設(shè)計(jì)的類(lèi)型。在ADAMSZInsight中有六種內(nèi)置設(shè)計(jì)類(lèi)型來(lái)創(chuàng)立設(shè)計(jì)矩陣,也可以導(dǎo)入自己創(chuàng)立的設(shè)計(jì)矩陣。可以自由選擇設(shè)計(jì)矩陣，為系統(tǒng)創(chuàng)立最有效率的試驗(yàn)。當(dāng)使用內(nèi)置的設(shè)計(jì)類(lèi)型時(shí)ADAMS/Insight根據(jù)選擇的設(shè)計(jì)類(lèi)型生成相應(yīng)的設(shè)計(jì)矩陣。這六種設(shè)計(jì)類(lèi)型是FullFactorialPlackett-Bmmaii、FractionalFactorial?Box-BelinkeiiCentral、CompositeFaced(CCF)D-OptimaloFullFactorial是所有設(shè)計(jì)類(lèi)型中綜合程度最高的,使用到了因素水平的所有可能的組合。PIaCkemBunnan設(shè)計(jì)類(lèi)型適用于在大量的因素中篩選最有影響的因素。該設(shè)計(jì)所需要的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)類(lèi)型運(yùn)行的次數(shù)最少,但不允許用戶估計(jì)這些因素之間的相互的影響。FractionalFiactoiial和Plakett-Burman使用的是FullFactorial專(zhuān)門(mén)的子集,因而也被看作減化的Factoiialo它普遍用于篩選重要變量并主要用于兩水平的因素,能夠估計(jì)其對(duì)系統(tǒng)的影響。Box-Beliiiken設(shè)計(jì)類(lèi)型使用設(shè)計(jì)空間中平面上的點(diǎn)。這樣該設(shè)計(jì)就適用于模型類(lèi)型為二次的RSM試驗(yàn)。Box-Belmken對(duì)每個(gè)因素需要三個(gè)水平。CCF(CenterCompositeFaced)設(shè)計(jì)類(lèi)型使用的是每個(gè)數(shù)據(jù)軸上的點(diǎn)(開(kāi)始點(diǎn)),以及設(shè)計(jì)空間的角點(diǎn)(頂點(diǎn)),和一個(gè)以上的中心點(diǎn)。CCF比Box-Beliiiken相比擬運(yùn)行的次數(shù)更多。CCF適用于二次RSM試驗(yàn)的模型類(lèi)型。D-OPtmial設(shè)計(jì)類(lèi)型產(chǎn)生的是將系數(shù)不確定性降到最低的模型。這種設(shè)計(jì)類(lèi)型由根據(jù)最小化規(guī)如此從大量候選因素中隨機(jī)抽取的行所組成。D-Optimal指明了在試驗(yàn)中運(yùn)行的總次數(shù),將以前試驗(yàn)中已存在的行提供應(yīng)新的試驗(yàn),并對(duì)每個(gè)因素指定不同的水平。這些特性使得D-OPtImaI在很多情況，特別是在試驗(yàn)費(fèi)用驚人的情況下，成為最優(yōu)選擇,。10.2.3優(yōu)化分析(OPtimiZatioll)優(yōu)化是指在系統(tǒng)變量滿足約束條件下使目標(biāo)函數(shù)取最大值或者最小值。目標(biāo)函數(shù)是用數(shù)學(xué)方程來(lái)表示模型的質(zhì)量、效率、本錢(qián)、穩(wěn)定性等。使用準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型的時(shí)候，最優(yōu)的函數(shù)值對(duì)應(yīng)著最優(yōu)的設(shè)計(jì)。目標(biāo)函數(shù)中的設(shè)計(jì)變量對(duì)需要解決的問(wèn)題來(lái)說(shuō)應(yīng)該是未知量，并且設(shè)計(jì)變量的改變將會(huì)引起目標(biāo)函數(shù)的變化。在優(yōu)化分析過(guò)程中，可以設(shè)定設(shè)計(jì)變量的變化范圍，施加一定的限制以保證最優(yōu)化設(shè)計(jì)處于合理的取值范圍。另外對(duì)于優(yōu)化來(lái)說(shuō)，還有一個(gè)重要的概念是約束。有了約束才使目標(biāo)函數(shù)的解為有限個(gè)，有了約束才能排除不滿足條件的設(shè)計(jì)方案。通常，優(yōu)化分析問(wèn)題可以歸結(jié)為：在滿足各種設(shè)計(jì)條件和在指定的變量變化范圍內(nèi)，通過(guò)自動(dòng)地選擇設(shè)計(jì)變量，由分析程序求取目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值。雖然InSlght也有優(yōu)化的功能，但兩者還是有區(qū)別，并且互相補(bǔ)充。試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要研究哪些因素的影響比擬大，并且還調(diào)查這些因素之間的關(guān)系；而優(yōu)化分析著重于獲得最優(yōu)目標(biāo)值。試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以對(duì)多個(gè)因素進(jìn)展試驗(yàn)分析，確定哪個(gè)因素或者哪些因素的影響較大，然后，可以利用優(yōu)化分析的功能對(duì)這些影響較大的因素進(jìn)展優(yōu)化，這樣可以到達(dá)有效提供優(yōu)化分析算法的運(yùn)算速度和可靠性。103參數(shù)化建模應(yīng)用實(shí)例由于多體動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng)是復(fù)雜的系統(tǒng)，仿真模型中各個(gè)部件之間存在著更雜的關(guān)系，因此在仿真建模的時(shí)候需要提供一個(gè)良好的創(chuàng)立模型、修改模型機(jī)制，在對(duì)某個(gè)模型數(shù)據(jù)進(jìn)展改變時(shí)，與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)也隨之改動(dòng)，并最終到達(dá)優(yōu)化模型的目的。ADAMS為多體動(dòng)力學(xué)仿真建模提供了這樣一個(gè)機(jī)制一一參數(shù)化建模機(jī)制，它為用戶設(shè)計(jì)、優(yōu)化模型提供極大的方便。在10.1節(jié)中，對(duì)參數(shù)化建模做了簡(jiǎn)要的介紹，本節(jié)將主要以雙擺臂獨(dú)立前懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)模型為例，著重介紹參數(shù)化點(diǎn)坐標(biāo)的方式參數(shù)化建模。10.3.1雙擺臂獨(dú)立前懸架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雙擺臂獨(dú)立前懸架系統(tǒng)主要部件有上擺臂(UCA,UppeiCOntrOlAnn)、下擺臂(LCA,LowerControlAim)、轉(zhuǎn)向節(jié)(Kiiuckle)、橫向拉桿(TieRod)、測(cè)試臺(tái)(TeStPIane)、地面(Giound,由于車(chē)身固定在地面上，因此車(chē)身和地面為一體)，它們之間由錢(qián)鏈聯(lián)接，并提供應(yīng)其一個(gè)位移驅(qū)動(dòng)，使其能繞軸上下轉(zhuǎn)動(dòng)。其聯(lián)接關(guān)系圖如下：圖10.-1模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)10.3.2系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置(1)設(shè)置工作平面。這里設(shè)置XoZ為工作平面。設(shè)置方式如下，進(jìn)入菜單Settlngs、Workinggrid…，見(jiàn)圖10-2。在彈出對(duì)話框中選擇GloabXZ(圖10-3)在主工具箱，點(diǎn)擊視圖設(shè)置(圖KM)O圖10?2 圖10-3圖I(M 圖10-5(2)單位設(shè)置。點(diǎn)擊菜單命令SettIngs->Umts…，選擇MMKS。(3)消息窗I卜設(shè)置。點(diǎn)擊菜單命令VleW->MessageWindow,在彈出對(duì)話框中點(diǎn)擊左下角按鈕Setting,彈出圖10-5所示對(duì)話框，選擇ErrO人10.3.3雙擺臂獨(dú)立前懸架參數(shù)化建模采用參數(shù)化點(diǎn)的方式來(lái)建模時(shí)，參數(shù)化點(diǎn)主要提供多體系統(tǒng)模型中各個(gè)對(duì)象(部件、約束、標(biāo)架、力、力元等)的位置坐標(biāo)，修改對(duì)象通過(guò)修改這些參數(shù)化點(diǎn)來(lái)完成。因此在參數(shù)化點(diǎn)方式參數(shù)化建模時(shí)，參數(shù)化點(diǎn)是最根本的要素。參數(shù)化點(diǎn)方式建模的步驟大致為：確立參數(shù)化點(diǎn)A創(chuàng)立參數(shù)化點(diǎn)■>創(chuàng)立模型部件->創(chuàng)立聯(lián)接關(guān)系->創(chuàng)立驅(qū)動(dòng)、力或者力元。(1)確定參數(shù)化點(diǎn)對(duì)于本節(jié)雙擺臂獨(dú)立前懸架系統(tǒng)，參數(shù)化點(diǎn)確實(shí)立主要考慮兩個(gè)方面：.能為模型對(duì)象位置和方向定位；.根據(jù)點(diǎn)能創(chuàng)立模型可視化幾何實(shí)體。根據(jù)以上兩原如此，由模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可得到下參數(shù)化表：表10-1模型的參數(shù)化表序號(hào)名稱(chēng)坐標(biāo)值(X,Y,Z)說(shuō) 明-1-lca-r-center307.0,1560.0,383.0下擺臂后端與車(chē)體較鏈聯(lián)接點(diǎn)-2lea?eenter307.0,1285.0,388.0下擺臂前端與車(chē)體皎鏈聯(lián)接點(diǎn)一3lca-kιιuckle686.0,1414。364.0轉(zhuǎn)向節(jié)與下擺臂較鏈聯(lián)接點(diǎn) 一4uca-r-center384.0,1564.0,650.0上擺臂后端與車(chē)體皎鏈聯(lián)接點(diǎn)―-5uea?eenter384.0,1330.0,708.0上擺臂前端與車(chē)體皎鏈聯(lián)接點(diǎn)―6UCa_knuckle593.0,1448.0,686.0轉(zhuǎn)向節(jié)與上擺臂皎鏈聯(lián)接點(diǎn)-7tierod-nιiddle377.0,1311.0,471.0左橫向拉桿與車(chē)體皎鏈聯(lián)接點(diǎn)一8tieiod_knuckle703.0,1305A459.0轉(zhuǎn)向節(jié)與橫向拉桿皎鏈聯(lián)接點(diǎn)一9hook?ef390.0,1311047LO定位萬(wàn)向節(jié)(車(chē)體上)Z方向點(diǎn)10knuckle-center686.0,1442.0,507.0轉(zhuǎn)向節(jié)中心點(diǎn) ∏WheeLcenter743.0,1442.0,507.0輪中心點(diǎn)12WheeLouter813.0,1442.0,507.0定義輪幾何實(shí)體輔助點(diǎn)13WheeLiimer673.0,1442.0,507.0定義輪幾何實(shí)體輔助點(diǎn)14testβplane743.0,1442.0,207.0測(cè)試臺(tái)與轉(zhuǎn)向節(jié)較鏈聯(lián)接點(diǎn)一(2)創(chuàng)立參數(shù)化點(diǎn)創(chuàng)立參數(shù)化點(diǎn)在ADAMS/View中有兩種方式，一種是通過(guò)主工具箱中快捷圖標(biāo) 創(chuàng)立，另外一種方式是通過(guò)“Tool"菜單中的"CommandNavigator...*來(lái)創(chuàng)立。見(jiàn)圖10-6通過(guò)快捷圖標(biāo)創(chuàng)立 通過(guò)菜單命令創(chuàng)立圖10-6創(chuàng)立參數(shù)化點(diǎn)在本節(jié)示例為中，我們采用后一種方式創(chuàng)立，即菜單命令。隨后出現(xiàn)ConiiiiaiidNaVIgator對(duì)話框，找到其中的point,點(diǎn)擊前面”+〃號(hào)展開(kāi)，在展開(kāi)后的列表中雙擊Create,見(jiàn)圖10-7,這時(shí)系統(tǒng)彈出創(chuàng)立點(diǎn)對(duì)話框(S10.3-8)o圖10-7創(chuàng)立點(diǎn)命令 圖10-8創(chuàng)立點(diǎn)對(duì)話框圖10-8所示對(duì)話框中第一個(gè)編輯框?yàn)辄c(diǎn)的名字，在編輯框中輸入.model_1.ground.lca_r_center；COmmentS表示對(duì)這個(gè)點(diǎn)的注釋?zhuān)辉贚OCation這一欄中根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)輸入點(diǎn)的坐標(biāo)“307.0,1560.0,383.0"；最后一個(gè)編輯框是選擇參考標(biāo)架，如果選擇有參考標(biāo)架，如此說(shuō)明該點(diǎn)的坐標(biāo)是在參考標(biāo)架里的坐標(biāo)，如果不填如此視為全局標(biāo)架下的坐標(biāo)。點(diǎn)擊Ok,并重更上述步驟創(chuàng)立剩下的點(diǎn)，或者點(diǎn)擊Apply,直接改動(dòng)名字，輸入坐標(biāo)。創(chuàng)立完成后，界面上會(huì)出現(xiàn)BBB圖標(biāo)，這表示創(chuàng)立出的點(diǎn)。注意:如果看不到圖標(biāo)，可以點(diǎn)擊主工具箱中的按鈕"Icon",或者按"Ctrl+v"。(3)創(chuàng)立模型部件.創(chuàng)立空部件在ADANIS中必須先有部件才能為其創(chuàng)立可視化幾何實(shí)體。因此我們先創(chuàng)立一個(gè)空部件，即沒(méi)有任何屬性的部件。先創(chuàng)立上擺臂。進(jìn)入“CommandNavigatorv對(duì)話框，依次展開(kāi)“part"、ucreate,,和“rigid_body",雙擊uname_and_position，z,見(jiàn)圖10-9,彈出創(chuàng)立剛體對(duì)話框,將部件名字改為.modeLLUCa,其余缺省，點(diǎn)擊“OK”,圖IO-IOo一個(gè)名為UCa的部件被創(chuàng)立，接下來(lái)將創(chuàng)立uca的幾何實(shí)體。圖10-9創(chuàng)立幾何形體圖IO-IO創(chuàng)立幾何形體對(duì)話框.創(chuàng)立幾何實(shí)體在“CommandNavigator,,對(duì)話框中展開(kāi)“geometry”,"create”,"shape",雙擊“cylinder"彈出對(duì)話框，在名字框可以改動(dòng)幾何實(shí)體的名稱(chēng)，特別注意的是，一定要將幾何實(shí)體創(chuàng)立到它屬于的部件，這里是.modeLLUCa°見(jiàn)圖將光標(biāo)移到“CenterMarker”編輯框中，右擊鼠標(biāo)選擇"Mark*,在出現(xiàn)的子菜單中點(diǎn)擊“Create”,彈出創(chuàng)立Marker的對(duì)話框,使用缺省名字。見(jiàn)圖IO-11。將光標(biāo)移到"LoCatIOII”編輯框中，右擊鼠標(biāo)，選擇“PickLocation”,然后用鼠標(biāo)在圖形區(qū)中選擇點(diǎn)“uca_knuckle",在對(duì)話框的下拉菜單中選擇“AlongAxisorientationz,,選擇點(diǎn)“uca_f_centei",見(jiàn)圖IO-12。表示創(chuàng)立的Marker"Z"軸方向?yàn)辄c(diǎn)“uca_knuckle”指向點(diǎn)"uca_fLcentei”方向，這指定了所創(chuàng)立圓柱體的軸線方向。點(diǎn)擊“OK"。圖10-13為選擇好參數(shù)的對(duì)話框。注意：Marker是ADAMS中是重要的對(duì)象，ADAMS中的幾何實(shí)體，約束、力、力元都由Marker定義。我們將根據(jù)已創(chuàng)立成功的參數(shù)化點(diǎn)來(lái)創(chuàng)立Marker,這樣當(dāng)我們修改參數(shù)化點(diǎn)的時(shí)候，與之關(guān)聯(lián)的Marker也隨之改動(dòng)。圖10-11創(chuàng)立中心標(biāo)架圖10-12 圖10-13回到創(chuàng)立圓柱體的對(duì)話框，在長(zhǎng)度對(duì)話框欄右擊鼠標(biāo)，選擇<4Parameterizez,->“Expressionbuild",在彈出對(duì)話框中的下拉菜單項(xiàng)選擇擇“ModelingFUnCtiOn”,在下面列表中選擇“DM”,用來(lái)計(jì)算兩點(diǎn)之間距離。點(diǎn)擊按鈕“Assist...",彈出對(duì)話框，在ObjeCtl編輯框中輸入第一個(gè)點(diǎn)“uca_knuckle",在ObjeCt2編輯框中輸入“uca_flcenter”見(jiàn)圖10-14,10-15?圖10-14求兩點(diǎn)距離函數(shù) 圖10-15輸入兩點(diǎn)關(guān)閉對(duì)話框后回到創(chuàng)立幾何實(shí)體對(duì)話框，在“Radius”編輯欄中輸入15,點(diǎn)擊44OKw,如此幾何體創(chuàng)立成功。然后根據(jù)點(diǎn)“uca_knuckle”和"uca_fLcentei"創(chuàng)立uca部件的另外一個(gè)幾何實(shí)體。3.創(chuàng)立其他部件通過(guò)上述方式分別為余下部件創(chuàng)立幾何實(shí)體表2模型部件列表部件CenterMaiker 長(zhǎng)度（L） 半徑LocationAlongAxis...DNKobjeCtI,object2)15LCACvlmdeillca_kiiucklelea?eenterIcaknuckle,Icafcenter15Cvlindeι?2lca_kiiucklelca-r-centerIcaknuckle,Icarcenter15tierodCvlmdeiltierod-kιιuckletierod_niiddletierodknuckle,tierodmiddle~15testβplaneCvlmdeiltestplaneWheeLcenter20120KiiuckleCvlinderlkιιuckle-centeruca-knuckleknuckle-centeι;uca-knuckle15Cvlindeι?2kιιuckle-centerlca-kιιuckleknuekle_eente?;lca-kιιuckle15Cvlindeι3kιιuckle-centertierod_knuckleknuekle_eente?;tieιod-knuckle15CvlindeMkιιuckle-centeruca-knuckleknuckle-centeι;uca-knuckle15WheelCvlinderlWheeLcenterWheeLiniier70300Cvlindeι?2WheeLcenterWheeLouterTO300LocationAlongAxis...長(zhǎng)度頂端半徑底端半徑FnistumlWheeLouterWheeLcenter"3δ"270"3δδFnIStUm2WileeLln??e?WheeLCentel-30270 —30。 一注意:.在此模型中，我們規(guī)定輪與轉(zhuǎn)向節(jié)之間沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者屬于同一部件;2.在創(chuàng)立每個(gè)幾何實(shí)體前必須先創(chuàng)立一個(gè)空部件。最終形成圖10-16所示的仿真模型。圖10-16模型生成圖(4)創(chuàng)立約束.進(jìn)入“ConunandNavigator,,對(duì)話框，展開(kāi)“constraint"、"joint",雙擊uspherical,,。.在彈出對(duì)話框的I、JPartName編輯框中分別輸入U(xiǎn)Ca和knuckle,在“l(fā)ocation"編輯框中選擇點(diǎn)uca_kmICkk見(jiàn)圖10-17所示，點(diǎn)擊“ok”完成創(chuàng)立。圖10-17創(chuàng)立約束對(duì)話框.在橫向拉桿(tierod)和車(chē)體(ground)之間由萬(wàn)向節(jié)聯(lián)接，由于創(chuàng)立萬(wàn)向節(jié)比其他約束困難，這里將其創(chuàng)立過(guò)程描述如下：進(jìn)入“CommandNavigator,z對(duì)話框，展開(kāi)“constraint"、"jomt”,雙擊“hook”o彈出創(chuàng)立對(duì)話框(圖10-18),在下拉菜單中選擇“PositionByUsingMaikeis",通過(guò)Marker來(lái)為較定向。圖1048選擇I、J標(biāo)架IMalke[Name編輯框中右擊選擇“Maike/'、"Create”,彈出創(chuàng)立Malker對(duì)話框，這里先創(chuàng)立屬于地面的IMalke1,它的Z軸為水平方向.將名字改為“"，在“Location,,中選擇點(diǎn)tιeιod-ιniddle,下拉菜單中選擇“AlongAxisOrientationv,選擇點(diǎn)Iiookref。點(diǎn)擊“OK"。見(jiàn)圖IO-19。圖10-19創(chuàng)立I標(biāo)架對(duì)話框建橫向拉桿上的JMalke1,其Z軸為橫向拉桿的軸線方向。在創(chuàng)立MaIker對(duì)話框中改名字為，在Location編輯框中選擇點(diǎn)tierod_nuddle,在下拉菜單中選擇“AlongAxisOrientation",選擇點(diǎn)tieiod」HIddIe,點(diǎn)擊“OK”。見(jiàn)圖10-20圖10-20創(chuàng)立J標(biāo)架對(duì)話框錢(qián)創(chuàng)立對(duì)話框，點(diǎn)擊“OK”,如此完成創(chuàng)立萬(wàn)向節(jié)。4.按照上述方法，創(chuàng)立下表中的約束。表10-3約束列表錢(qián)類(lèi)型IPaitJPaitLocationAlongAxisOrientationIcaknuckletierodknuckleIcagroundlea?eenterica-ι-centerucagrounduca_f_centeruca_r_center平移副tesCplanegroundtest__planeWheeLcentermplanetesCplaneknuckletest__plane(5)創(chuàng)立驅(qū)動(dòng).進(jìn)入“ConiinandNavigatorv對(duì)話框，依次展開(kāi)“constιaiπt"、ucreate"、"joint",雙擊"motion_generator",彈出圖10-雙對(duì)話框。.可以在“Motionname,,改變motion的名字。在函數(shù)類(lèi)型下拉菜單中選擇“Function”,在編輯框中輸入“-100*tune+100"。在接下來(lái)的兩個(gè)下拉菜單中分別選擇udisplacement,,和“MotionOnJoint”。.在JomtNaine中選擇測(cè)試臺(tái)上的平移錢(qián)，在自由度類(lèi)型下拉菜單中選擇uUanslationalzz。.點(diǎn)擊wOK"?注意：驅(qū)動(dòng)有平移和旋轉(zhuǎn)兩種，有點(diǎn)驅(qū)動(dòng)〔加在Marker上〕和校驅(qū)動(dòng)〔加在校上〕，通過(guò)在此加一個(gè)平移類(lèi)型的較驅(qū)動(dòng)，相當(dāng)于給測(cè)試平臺(tái)加上一個(gè)上下移動(dòng)的鼓勵(lì)。圖10-21創(chuàng)立驅(qū)動(dòng)對(duì)話框10.4優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例分析本節(jié)通過(guò)對(duì)雙擺臂獨(dú)立前懸架的參數(shù)化模型來(lái)具體說(shuō)明設(shè)計(jì)研究、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)這三種參數(shù)化分析方法。參數(shù)化分析的準(zhǔn)備在完成參數(shù)化建模之后，便可以進(jìn)展設(shè)計(jì)研究、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)這三種參數(shù)化分析了。對(duì)于這三種參數(shù)化分析方法，開(kāi)始的操作步驟是一致的。.參數(shù)化分析操作步驟設(shè)計(jì)研究、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)這三種參數(shù)化分析開(kāi)始的具體操作步驟如下：圖10-22參數(shù)化分析對(duì)話框(1)在Simulate菜單，選擇DesignEVaIUation…命令，ADANISZView顯示DeSignEValUtationTooIS對(duì)話框。在Model文本對(duì)話框內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)入當(dāng)前所建立的參數(shù)化模型的名稱(chēng)。也可根據(jù)需要輸入所需分析模型的名稱(chēng)。(2)選擇參數(shù)化分析的類(lèi)型：設(shè)計(jì)研究(DesignStudy),試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DesignofExpemnents),或優(yōu)化分析(C)PtImIZatlOn)。ADAMS/View根據(jù)選擇不同的分析類(lèi)型，分別顯示相應(yīng)的輸入對(duì)話框。⑶在SunulationScript文本輸入框輸入所使用的仿真分析腳本的名稱(chēng)。(4)選擇測(cè)量(MeaSUre)或目標(biāo)(ObJeCHVe)確定分析的對(duì)象的類(lèi)型。根據(jù)選擇的分析對(duì)象的類(lèi)型，分別顯示相應(yīng)的輸入對(duì)話框。(5)如果選擇測(cè)量(MeaSUI￠),在選擇框，選擇測(cè)量的類(lèi)型：最后一次運(yùn)算的值(LaStValue)?最小值(MinimUm)、最大值(MaXimUm)、平均值(Average)。并且在右邊的文本對(duì)話框，輸入測(cè)量的名稱(chēng)。(6)如果選擇的對(duì)象類(lèi)型是目標(biāo)(ObJeCtlve),在ObJeCHve文本對(duì)話框，輸入目標(biāo)的名稱(chēng)。對(duì)于優(yōu)化分析，只能輸入一個(gè)目標(biāo)。對(duì)于設(shè)計(jì)研究和試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以輸入多個(gè)目標(biāo)。當(dāng)輸入多個(gè)目標(biāo)時(shí)，用逗號(hào)分隔目標(biāo)名。(7)參數(shù)化分析結(jié)果的保存。圖10-23參數(shù)化結(jié)果保存對(duì)話框圖選擇將參數(shù)化分析結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫(kù)的工具」顯示如圖10-230在Name對(duì)話框，輸入將要保存參數(shù)化分析結(jié)果的名稱(chēng)。假設(shè)選擇AUto-InerementName,在保存參數(shù)化分析結(jié)果時(shí)，ADAMSzVieW根據(jù)保存的

順序，自動(dòng)在名稱(chēng)末尾加一個(gè)序號(hào)。具」ΞJ,通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽器中選擇希望刪除的參數(shù)化分析結(jié)果。選擇OK按鈕，刪除所選擇的仿真結(jié)果。(9)參數(shù)化分析結(jié)果曲線的繪制。選擇繪制結(jié)果工具顯示如圖10-24所示對(duì)話框。圖10?24參數(shù)化曲線圖對(duì)話框在ReSUItSet對(duì)話框，輸入繪制曲線圖的參數(shù)化分析結(jié)果名稱(chēng)。假設(shè)選擇MeaSUIe/Objectivevs.RmI選項(xiàng)，繪制測(cè)量對(duì)象與變量值、試驗(yàn)數(shù)迭代數(shù)的曲線圖。假設(shè)選擇Measurevs.TnneForAllRuns選項(xiàng)。繪制測(cè)量對(duì)象與時(shí)間的曲線圖。10)參數(shù)化結(jié)果報(bào)表顯示。選擇表格報(bào)告工具l>Sl,顯示如圖10-25所示產(chǎn)生表格報(bào)告對(duì)話框。圖10-25產(chǎn)生表格報(bào)告對(duì)話框在ReSUkSet對(duì)話框，輸入用表格顯示的參數(shù)化分析結(jié)果名稱(chēng)。在COIUmnWidth對(duì)話框，輸入表格列的寬度。在PreClSKm對(duì)話框，輸入表格中數(shù)值的精度。在FOrmat欄選擇選擇表格中數(shù)值的格式。?Automatic：程序根據(jù)表格中數(shù)值的位數(shù)和表格的寬度，自動(dòng)選擇使用指數(shù)形式還是固定格式表示表格中的數(shù)值。Exponential：采用指數(shù)形式表示表格中數(shù)值。Fixed：采用固定格式表示表格中的數(shù)值。假設(shè)需將表格輸入到一個(gè)文件中，可以在FlIeName輸入文件名。假設(shè)在信息窗II顯示表格，可以選擇DisplayiιιInformationWindowoUD設(shè)計(jì)變量值的更新，利用參數(shù)化分析對(duì)話框中提供的更新變量工具-Si,設(shè)置試驗(yàn)或迭代時(shí)的設(shè)計(jì)變量值，在Tnal對(duì)話框，輸入希望使用的試驗(yàn)或迭代數(shù)。對(duì)話框如如下圖：圖10-26更新設(shè)計(jì)變量對(duì)話框(12)參數(shù)化分析控制參數(shù)設(shè)置，在SettIngS欄，有3個(gè)參數(shù)設(shè)置按鈕：Display?Output和Optiiiiizero選擇DISPlay按鈕，可以顯示在參數(shù)化分析過(guò)程中控制顯示方式的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。圖10-27顯示方式參數(shù)設(shè)置對(duì)話框選擇OUtPUt按鈕，可以顯示控制參數(shù)化分析過(guò)程輸出的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，從中可以選擇是否保存仿真輸出結(jié)果以及以怎樣的文件格式輸出參數(shù)化分析結(jié)果(SaVeFiles)o圖10-28分析過(guò)程輸出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框選擇OPtmiIZel按鈕，可以顯示優(yōu)化分析設(shè)置對(duì)話框，其中：a.在AlgontlIm欄可以選擇優(yōu)化分析的運(yùn)算法如此。b.在TOIeranCe下方的文本輸入框，輸入優(yōu)化分析的收斂允許偏差。c.在Max.Iterations欄，輸入最大的迭代次數(shù)。d.在Rescale欄，輸入重新調(diào)整的迭代數(shù)，在迭代過(guò)程中，到達(dá)該迭代數(shù)后將重新調(diào)整設(shè)計(jì)變量。e.在Differencing選擇欄，選擇采用的差分方法：中心差分法(Centeied),還是向前差分法(FOrWafd)。f.在InCrement欄，輸入差分的增量。g.在DebUg選擇項(xiàng)，選擇是否需要跟蹤優(yōu)化分析的輸出。圖10-29優(yōu)化分析設(shè)置對(duì)話框(13)設(shè)置完成后，選擇Start鍵，運(yùn)行參數(shù)化分析。2.目標(biāo)對(duì)象的設(shè)置在進(jìn)展參數(shù)化分析時(shí)，需要檢測(cè)設(shè)計(jì)樣機(jī)的有關(guān)性能，并將這些目標(biāo)簡(jiǎn)化為ADAMS/View分析時(shí)可以計(jì)算的單獨(dú)變量。在優(yōu)化過(guò)程中，稱(chēng)為目標(biāo)函數(shù)或目標(biāo)；在試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，稱(chēng)為響應(yīng)特性。(1)建立測(cè)量目標(biāo)。在建立測(cè)量目標(biāo)時(shí)，如果只需要優(yōu)化樣機(jī)模型中某點(diǎn)的位置或速度的大小，測(cè)量目標(biāo)很容易建立。一旦建立測(cè)量目標(biāo)涉及到的因素太多，測(cè)量目標(biāo)的建立就較為復(fù)雜。根據(jù)建立測(cè)量目標(biāo)的不同要求，需要考慮以下因素：.保持對(duì)象在適當(dāng)位置以防止突然變化。.將運(yùn)動(dòng)的最大值保持在較小的范圍內(nèi)。.使部件能迅速地返回指定位置。(2)使用測(cè)量(MeaSU氏)。在確定了需要計(jì)算的對(duì)象以后，便需要確定一個(gè)測(cè)量或目標(biāo)對(duì)象，以便計(jì)算各次仿真分析的對(duì)象值。在分析中，最簡(jiǎn)單的目標(biāo)對(duì)象是使用測(cè)量。在運(yùn)行設(shè)計(jì)研究、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先選擇測(cè)量，然后根據(jù)對(duì)象框提示選擇和輸入是使用最大、最小、平均值還是最后一次仿真分析獲得的測(cè)量值作為目標(biāo)值。使用測(cè)量，便于獲得所需的輸出，并且對(duì)模型的輸出或其他的測(cè)量結(jié)果進(jìn)展各種運(yùn)算。13)使用目標(biāo)對(duì)象(Objective)ɑ在需要對(duì)模型的輸出進(jìn)展更雜的處理和計(jì)算的場(chǎng)合可以使用目標(biāo)對(duì)象的方法。ADAMSZView提供了以下幾種可供選擇的目標(biāo)對(duì)象類(lèi)型：某個(gè)測(cè)量的最大值、最小值、平均值或最后一次運(yùn)算的值。此功能與使用測(cè)量時(shí)類(lèi)似，但與使用測(cè)量不同的是，使用目標(biāo)來(lái)定義這些對(duì)象的優(yōu)點(diǎn)是可以定義多個(gè)目標(biāo)，而測(cè)量?jī)H可以定義一個(gè)目標(biāo)。一組測(cè)量分量的最大值、最小值、平均值或最后一次運(yùn)算的值。ADAMSZView函數(shù)。使用特定的ADAMSMew函數(shù)對(duì)象處理仿真結(jié)果，可以計(jì)算任何數(shù)量的模型輸出函數(shù)。在函數(shù)中設(shè)有自變量，而自變量取含有結(jié)果的分析對(duì)象的名稱(chēng)，由此將目標(biāo)函數(shù)對(duì)象同ADAMS/View的仿真分析結(jié)果聯(lián)系起來(lái)。本章中，通過(guò)具體的實(shí)例來(lái)介紹利用函數(shù)來(lái)建立目標(biāo)對(duì)象。ADANlSZView變量和宏。ADAMS/View執(zhí)行用戶定義的宏，并使用所定義變量的計(jì)算值作為目標(biāo)值。使用宏和變量可以允許執(zhí)行一組ADAMSZView命令來(lái)計(jì)算目標(biāo)。(4)產(chǎn)生目標(biāo)對(duì)象產(chǎn)生目標(biāo)對(duì)象的步驟如下：在SlmUlate菜單，選擇DeSignObjeCtiVe項(xiàng)，再選擇NeW命令，顯示產(chǎn)生設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)話框，如圖10.1所示。在DefinItKmby選擇框，選擇使用的對(duì)象函數(shù)類(lèi)型：測(cè)量QneaSUl￠);結(jié)果分量(ReSUltSetComponent(Request))；ADAMS/View函數(shù)(∕ViewFunction)；ADAMS/View變量和宏(/ViewVaiiableandMacro)o.在DefinItIonby選擇框下面的輸入框，輸入目標(biāo)對(duì)象的名稱(chēng)。.如果使用測(cè)量或結(jié)果分量,在DeSignobjeCtiVe'svalue選擇框,選擇目標(biāo)對(duì)象,最小值(minimumvalue)最大值(maXImUmvalue)平均值(averageValue)或最后一次運(yùn)算的值(valueatsunυlatιonend),.選擇OK按鈕確定。圖10-30產(chǎn)生設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)話框在以下各節(jié)中，通過(guò)具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明目標(biāo)對(duì)象的建立。10.4.2設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)研究主要是研究哪些設(shè)計(jì)變量對(duì)系統(tǒng)性能影響的靈敏度較高。對(duì)設(shè)計(jì)變量在一定范圍內(nèi)的假設(shè)干值，ADAMS可以分別取不同值進(jìn)展自動(dòng)分析，并完成設(shè)計(jì)分析報(bào)告。本節(jié)將利用上節(jié)建立的參數(shù)化模型，對(duì)該懸架的前束角(Toe-Aiigle),外傾角(Camber-Aiigle)進(jìn)展設(shè)計(jì)研究，分析哪些參數(shù)對(duì)其影響較大。設(shè)計(jì)研究的一般步驟是：定義設(shè)計(jì)變量A定義測(cè)量〔或目標(biāo))-＞設(shè)計(jì)研究-＞得到結(jié)果，具體過(guò)程如下：(1)定義設(shè)計(jì)變量一種是在build菜單項(xiàng)選擇擇DesignVanabIe、在子菜單中選擇New,彈出圖10.4-10對(duì)話框，然后進(jìn)展變量定義。另外一種是通過(guò)選取參數(shù)化點(diǎn)，然后創(chuàng)立設(shè)計(jì)變量，我們選取后一種方式來(lái)定義設(shè)計(jì)變量。圖(a)圖(b)圖10-31設(shè)計(jì)變量的修改本節(jié)將分別根據(jù)參數(shù)化點(diǎn)uca_kiiuckle?lca_knuckle?tie-kιιuckle創(chuàng)立三個(gè)設(shè)計(jì)變量。.創(chuàng)立設(shè)計(jì)變量。在圖形區(qū)，將鼠標(biāo)移至上擺臂與轉(zhuǎn)向節(jié)較接處，單擊右鍵，在彈出菜單中選擇一Pomt:uca_knuckle,在其子菜單中選擇Modify。彈出參數(shù)化點(diǎn)表，在表中找到點(diǎn)uca.kιιuckle,將光標(biāo)移至其Z坐標(biāo)處，在對(duì)話框上部的編輯框中出現(xiàn)Z值“686”。在該編輯框中右擊鼠標(biāo)，依次選擇Parameterize?CreateDesignVariableReal,如此創(chuàng)立設(shè)計(jì)變量，.model_l.DV_l。同樣根據(jù)lca_knuckletie-kιιuckle創(chuàng)立設(shè)計(jì)變量DV_2、DV_3。.修改設(shè)計(jì)變量。在菜單Build中選擇DeSignVaIiabIe、Modify,彈出圖10.-31(a)的對(duì)話框，Umts中選擇length,ValueRange中選擇+/-DeltaRelativetoValue,在一、÷Delta編輯框中分別輸入-5.0,5.0o選擇Apply健確認(rèn)，并繼續(xù)修改設(shè)計(jì)變量，所有完成后點(diǎn)擊OK按鈕確認(rèn)。使用表格編輯器創(chuàng)立和修改設(shè)計(jì)變量。選擇Tools菜單的TableEditor命令，顯示如圖表格編輯器10-318)?？赏ㄟ^(guò)編輯器窗11的底部VhnabIe項(xiàng)，顯示所有的變量：Filters項(xiàng)，顯示表格編輯器顯示所有與變量變化有關(guān)的特性，包括：Range、Allowedvalues和DeltaType等。通過(guò)表格改變?cè)O(shè)計(jì)變量的有關(guān)特性，表10-4列出了控制設(shè)計(jì)變量值的有關(guān)參數(shù)及其說(shuō)明。表104設(shè)計(jì)變量值的控制參數(shù)標(biāo)題 功能說(shuō)明 Range包含變量的上限和下限，上下限之間用“，”分開(kāi)，例如：一1.0,÷1.0UseeRaiige用于優(yōu)化分析，是否限制參數(shù)變化范圍開(kāi)關(guān)，輸入yes表示限制，no表示不限制AllowedeValues變量值列表，各變量之間用“，”分開(kāi)。(NONE)表示沒(méi)有列表 Use-AllowedβValUeS 是否使用列表參數(shù)開(kāi)關(guān)，yes表示使用，no表示不使用列表DeltaeType變量范圍的表示方式，分別用absolute、relative、pe】cent_relative表示絕對(duì)值、相對(duì)值、百分?jǐn)?shù)相對(duì)值 (2)定義測(cè)量函數(shù)。.創(chuàng)立地面參考標(biāo)架。在菜單TOOlS中選擇commandNavigatois依次選擇markeι?create,彈出創(chuàng)立對(duì)話框，改變你想要的名字，其余設(shè)置見(jiàn)圖10-32。圖10-32MaIkel創(chuàng)立對(duì)話框.定義測(cè)量函數(shù)。在菜單Build,選擇Measure,Function,New,彈出對(duì)話框［圖10-33)o在MeasureName中輸入.modeLLM_Toe_Angle。選擇單位為角度。上部對(duì)話框輸入uAΓAN2(DY8181rmodeLl.ground.orin)),z,定義前束角。這里Markerii是定位在參數(shù)化點(diǎn)WheeLln處，marker18定位在參數(shù)化點(diǎn)WheeLcenter處。與定義前束角相似，同樣定義外傾角的測(cè)量函數(shù).model-l.M_Cambei_Aiigle“ArAN2(DZ8』,81vmodel_l.ground.orin))"z圖10-33創(chuàng)立前束角函數(shù)注意：這里求反正切時(shí)用的DXxDYxDZ需要根據(jù)具體的坐標(biāo)系。在這里我們的坐標(biāo)系是XOZ?故求前束角時(shí)〔水平面上Knuckle與X軸的夾角〕為ATAN2(DY?DX)外傾角時(shí)為ATAN2(DZQX)。(3)運(yùn)行設(shè)計(jì)研究.在SimUlatIOn菜單，選擇DesignEVahIation…如圖10.4-13,顯示DeSlgnEvaluationTools對(duì)話框，選擇DesignStUdyo.選擇和設(shè)置：Measure=ON,Measure=MeToeeAiigle,DesignStudy=ON0.選擇設(shè)計(jì)變量；可以在DeSIgnVanable對(duì)話框直接輸入設(shè)計(jì)變量的名稱(chēng)，或者在DesignVanable對(duì)話框上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽器選擇需要設(shè)計(jì)變量DV_3。.定義設(shè)計(jì)變量的范圍，在DefaUItLevel對(duì)話框輸入變量范圍的等分水平數(shù)，ADAMSZView使用在DefaultLevels文本框輸入的水平數(shù)，等分變量的變化范圍。設(shè)計(jì)變量的取值Defaultlevels=5o.點(diǎn)擊DISPlay,再按照?qǐng)D10414設(shè)置彈出的對(duì)話框.點(diǎn)擊Start開(kāi)始設(shè)計(jì)研究分析，仿真完成后，會(huì)自動(dòng)彈出圖10415的對(duì)話框。分別選擇設(shè)計(jì)變量和測(cè)量函數(shù)M_CambeLAIIgle,進(jìn)展同樣操作。(4)得到結(jié)果從以上分析得到下表中結(jié)果。從表中可知，變量DV_3對(duì)M.Toe.Aιιgle的敏感度最高，因而對(duì)其影響最大，DV_2對(duì)M_Cambei_Angle的敏感度最大，因而對(duì)其影響最大。表10-5設(shè)計(jì)變量對(duì)測(cè)量函數(shù)的靈敏度計(jì)量設(shè)變參數(shù)化點(diǎn)初始值初始值處敏感度 MJTojAngleM,Camber,AιιgleDV」UCa_knuckle?z686.00-0.066671-1.3983DV_2LCa_knuckle364.00-0.147751.7420 ~DV_3TIJknUCkIe459.000.24428-0.34448注意:完成仿真分析以后，ADAMS/View在當(dāng)前的樣機(jī)關(guān)系樹(shù)下，建立一個(gè)名為L(zhǎng)ast_Multi的分析對(duì)象。在此分析對(duì)象中含有一組名為Design_Study_Results的設(shè)計(jì)研究分析結(jié)果，其中包括以下分量：D試驗(yàn)Trial,其中包括仿真分析的次數(shù)。2）與設(shè)計(jì)變量同名的分量，其中包含每次運(yùn)算所使用的變量值。3〕所有的測(cè)量或目標(biāo)，這些分量與定義的測(cè)量和目標(biāo)同名，記錄了每次仿真分析獲得的性能測(cè)量值。圖10-34設(shè)計(jì)研究圖10-35設(shè)置對(duì)話框圖10-36結(jié)果對(duì)話框完成仿真分析后，在當(dāng)前模型樹(shù)下建立了一個(gè)名為L(zhǎng)asCMulti的分析對(duì)象。在此分析對(duì)象中包含設(shè)計(jì)分析結(jié)果。如果在以前的分析中建立了LasCMulti的分析對(duì)象，進(jìn)展新的分析后，新的分析結(jié)果將覆蓋以前的分析結(jié)果。10.4.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)ADANISZInsight試驗(yàn)設(shè)計(jì)本節(jié)將通過(guò)ADAMS/Insight對(duì)前束角做試驗(yàn)設(shè)計(jì)。大致步驟如下：建立設(shè)計(jì)變量A建立響應(yīng)（目標(biāo)）A仿真后進(jìn)入ADAMS/Insight，設(shè)置因素集和響應(yīng)->選擇試驗(yàn)策略->創(chuàng)立工作矩陣->運(yùn)行試驗(yàn)A結(jié)果分析->優(yōu)化結(jié)果A發(fā)布結(jié)果。（1）建立設(shè)計(jì)變量變量的建立見(jiàn)10.4.2節(jié)。（2）建立響應(yīng)（目標(biāo)）進(jìn)入菜單Simulate,?^?fDesignObjective彈出圖10.4-16所示對(duì)話框，在名字框輸A.model_l.obj_toe,DefiiutionBy卜?拉菜單中選擇measure.o選擇前束角的測(cè)量函數(shù)做為測(cè)試目標(biāo)。圖10-37創(chuàng)立設(shè)計(jì)變量（3）進(jìn)展仿真，然后進(jìn)入InSIght.設(shè)置步長(zhǎng)為100,EndTlme為1,開(kāi)始仿真。.點(diǎn)擊菜單SlmUlate,選擇AdamSzlnSight,點(diǎn)擊EXPOrt,彈出對(duì)話框（圖10-38）圖10-38IiisightExport對(duì)話框3、選擇模型和腳本，點(diǎn)擊OK,隨后會(huì)出來(lái)一個(gè)DOS窗口（只有在退出InSlght后才會(huì)消失），同時(shí)進(jìn)入ADAMS,!night。其界面如圖10-39所示。圖10-39ADAMSzlnsight界面（4）創(chuàng)立因素集和響應(yīng).創(chuàng)立因素在樹(shù)形區(qū)依次展開(kāi)FaCto1、Candidates?Mode1」，點(diǎn)擊DV」，在圖形區(qū)會(huì)出現(xiàn)DV」的屬性對(duì)話框,設(shè)置Type為Continuous,DataType為Relative,NormalValue為686,Setting^9-5,5。TOIeιance為0.0,MOnteCalIODiStIibUte選擇為None,EaseofAdjustment選擇為Moderate?？梢栽贏bbievation中修改因素的名字,這里按照缺省的為f?）1。在Umts中輸入mm。見(jiàn)圖10-40。點(diǎn)擊Apply.然后點(diǎn)擊工具條中的上，如此看到inclusion中出現(xiàn)因素匕01。至此我們定義了一個(gè)因素。按照上述方式添加DV_2,DV_3到HlCIUSKm中。圖10-40因素設(shè)置對(duì)話框注意：假設(shè)需要添加的因素集比擬多，可以按住CtH的同時(shí)用鼠標(biāo)同時(shí)選擇多個(gè)。.加響應(yīng)在樹(shù)形區(qū)展開(kāi)ReponseCandidates?Mode1」，點(diǎn)擊obj_toe,在圖形區(qū)出現(xiàn)的對(duì)話框中在Umts一欄中輸入degιee其余缺省設(shè)置，點(diǎn)擊按鈕Apply,然后點(diǎn)擊工具條中的LH添加一個(gè)響應(yīng)。（5）選擇試驗(yàn)策略1.在樹(shù)形區(qū)展開(kāi)DeSIgn,點(diǎn)擊第一項(xiàng)，或者點(diǎn)擊工具條中的、，如此圖形區(qū)出現(xiàn)如下對(duì)話框，按照?qǐng)D10-41中的選擇。圖IOTl設(shè)置試驗(yàn)策略2.同樣在DSlgn卜.點(diǎn)擊第四項(xiàng)一WoikSPaCe,或者點(diǎn)擊工具條中的4 系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)立工作矩陣，見(jiàn)圖1022。從圖中看出共進(jìn)展8次試驗(yàn)。圖10-42工作矩陣到此試驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)置工作根本完成，下一步就是開(kāi)始進(jìn)展運(yùn)行試驗(yàn)。（6）運(yùn)行試驗(yàn)點(diǎn)擊工具條中的國(guó)二，或者在主菜單中選擇Data、SimulationxBuild-Run-LoadAlL系統(tǒng)自動(dòng)回到ADAMS/View中來(lái)進(jìn)展仿真試驗(yàn)。（7）結(jié)果分析.仿真完成后，進(jìn)入菜單Sunulate,選擇ADAMS/Insight,點(diǎn)擊Display.在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊OK,進(jìn)入ADAMS/Insight。.在樹(shù)形區(qū)展開(kāi)Desigiio依次點(diǎn)擊DeSignSPaCed試驗(yàn)矩陣）、WorkSpace（工作矩陣）、WorkSpaceReview（工作矩陣預(yù)覽）?？梢钥催\(yùn)行試驗(yàn)后的矩陣。.點(diǎn)擊工具條中的比，或者在菜單TOOIS中選擇FItNeWmOde1,這時(shí)看到工具條中的④（輸出為Web文件）變亮。選擇Regression中的obj_toe,選擇Display中的Fit,會(huì)出現(xiàn)圖10-43所示表格。在表中。綠色圓點(diǎn)表示滿足所有的擬合準(zhǔn)如此，假設(shè)有而帶有問(wèn)號(hào)的黃色圓點(diǎn)表示擬合準(zhǔn)如此可以在容忍范圍內(nèi)，假設(shè)是紅色的圓點(diǎn)，如此表示該擬合準(zhǔn)如此有問(wèn)題，必須要對(duì)其進(jìn)展研究。ADAMSZInsight以標(biāo)準(zhǔn)方差統(tǒng)計(jì)（ANOVA）工具來(lái)進(jìn)展擬合，并提供了一套ANOVA統(tǒng)計(jì)方法，如《2和火力，來(lái)評(píng)估光順的質(zhì)量。R2（取值范圍0~1）越高表示越好，但還要與長(zhǎng)回結(jié)合起來(lái)看。圖1033結(jié)果的分析（8）優(yōu)化結(jié)果可以使用InSlght進(jìn)展優(yōu)化，如果是單目標(biāo)優(yōu)化，如此只是涉及到一個(gè)響應(yīng)［目標(biāo)），如果進(jìn)展多目標(biāo)優(yōu)化要涉及到多個(gè)響應(yīng)。優(yōu)化結(jié)果是通過(guò)兩種途徑來(lái)完成的，一種是更改因素的設(shè)置，另外一種是更改響應(yīng)（目標(biāo)）的設(shè)置。.通過(guò)更改因素設(shè)置來(lái)優(yōu)化點(diǎn)擊菜單中的Tools,點(diǎn)擊OptimizeModeL彈出優(yōu)化窗口（圖10-44）；通過(guò)滑塊修改一個(gè)或同時(shí)修改多個(gè)因素的值；點(diǎn)擊按鈕UPdate。.通過(guò)更改響應(yīng)（目標(biāo)）來(lái)優(yōu)化,通過(guò)設(shè)置Op、Target.Welght來(lái)設(shè)置適宜的值；?在Fixed夏選框中打上勾，確定哪些因素在優(yōu)化的時(shí)候值固定不變。?點(diǎn)擊按鈕Runo圖10-44模型優(yōu)化的設(shè)置（9）輸出結(jié)果為Web文件.點(diǎn)擊工具條中的如此系統(tǒng)會(huì)要求你給出文件名和存儲(chǔ)地方。保存后，我們翻開(kāi)該html的文件，顯示結(jié)果如下。圖10-45輸出的HTML格式文件可以在這個(gè)頁(yè)面上進(jìn)展修改因素的值，來(lái)觀測(cè)響應(yīng)1目標(biāo)）的變化。在DV_1的編輯框中直接輸入值690,然后點(diǎn)擊UPdate,可以看到響應(yīng)（目標(biāo)）值發(fā)生改變，或者點(diǎn)擊“+〃號(hào)，在因素值改變的同時(shí)，響應(yīng)的值也跟著變化。通過(guò)這種方式，可以研究因素值是如何影響響應(yīng)值的。在State和EffeCtS前面的夏選框上打勾選中，如此會(huì)出來(lái)如下圖圖I（M6所示頁(yè)面，前者表示擬合的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，后者給出了各個(gè)因素對(duì)響應(yīng)的影響大小。從圖中看出，因素DV_3對(duì)響應(yīng)（前束角）影響比擬大。圖10-46各個(gè)因素對(duì)響應(yīng)的影響大小.ADAMS,Mew試驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE也可直接在ADAMS/View中進(jìn)展，具體操作類(lèi)似于設(shè)計(jì)研究。但I(xiàn)iisight是ADAMS專(zhuān)門(mén)用于De）E的模塊，功能更為強(qiáng)大。設(shè)計(jì)變量及及建立響應(yīng)（目標(biāo)）的建立如上節(jié)。ADAMSZView卜?的DoE操作如圖10-47：圖10?47進(jìn)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）在DesignVariables文本輸入框輸入設(shè)計(jì)變量的名稱(chēng)。也可以顯示彈出式菜單，選擇VarIabIe項(xiàng)，再選擇BroWSe,顯示數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽器，從中選擇設(shè)計(jì)變量。(2)如果有一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)變量?jī)H定義了變化范圍，可以在DefaultLevels文本輸入框輸入變量范圍的等分水平數(shù)。(3)在Trailsdefinedby選擇框，選擇試驗(yàn)的方法：Built-InDOETeclimque,DirectInput,或FileInputoBUlIt-InDc)ETeChnlqUe方法，表示選擇使用試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)。此時(shí)，可以在DC)ETecliiiique選擇欄，選擇適宜的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。選擇CheckVariables,Guess#ofRUnS按鈕，可以觀察在同樣水平的變量值，以及所需的運(yùn)行次數(shù)。DnectInPut方法，表示直接輸入試驗(yàn)的次數(shù)，可以在NumberofTrails欄輸入試驗(yàn)的次數(shù)，在TrailMatrix欄輸入每次試驗(yàn)的設(shè)計(jì)參數(shù)值。FileInput方法，表示采用文件輸入的方式，輸入試驗(yàn)的次數(shù)和參數(shù)值，此時(shí)，可以在TradMatrixFde欄輸入包含試驗(yàn)數(shù)據(jù)矩陣的文件名。(5)選擇Start,開(kāi)始試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析。ADAMSZView根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)矩陣定義的參數(shù)值，自動(dòng)地進(jìn)展一系列的仿真分析，完成仿真分析以后，再將所有的設(shè)計(jì)變量設(shè)值為原先的值。圖IOTg結(jié)果信息10.4.4優(yōu)化分析優(yōu)化分析是求出影響最大的參數(shù)在取什么值的時(shí)候能使測(cè)量1目標(biāo))到達(dá)最大〔或者最小)。本節(jié)續(xù)前兩節(jié)，求出影響最大的參數(shù)在取什么值的情況下，用ADAMS所得出的前束角樣條曲線與實(shí)驗(yàn)得到的樣條曲線最為吻合。.實(shí)驗(yàn)所得曲線和通過(guò)ADAMS∕Vιew分析得到曲線(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)定義SPIme.在菜單BUild中依次選取DataElements、Spline、New,彈出對(duì)■話框10-49。在樣條名字框中輸入你定義的名字，這里我們?yōu)?model」.SPL_Toe,X、Y兩列輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中X表示時(shí)間，Y表示對(duì)應(yīng)時(shí)間的前束角的角度數(shù)。其余的按缺省值設(shè)置。表10-6樣條曲線點(diǎn)坐標(biāo)序號(hào)XY10A-202-304-4?e-508?o?.獲得實(shí)驗(yàn)所得樣條曲線。在圖