S1-1ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software CorporationMSC.Software 公司成都办事处公司成都办事处MSC.ADAMS 初级培训教程初级培训教程2010年年11月月（ADM701 教程讲解及练习）教程讲解及练习）Part Number: ADAM*V2005*Z*FSP*Z*SM-ADM701-NT1S1-2ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation20.0 传感器传感器 (SENSORS) 和设计变量和设计变量本章内容：本章内容：传感器 (SENSORS)设计变量S1-3ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation传感器传感器 (SENSORS)传感器传感器监视模型在仿真过程中任何感兴趣的量，当其值达到或超出某个临界值时，可以控制 ADAMS/Solver 执行一些特别的操作。可以进行下面的操作:完全停止仿真。如果使用脚本式仿真，传感器可以终止当前的仿真步骤并继续执行后续仿真脚本的命令。当某一需要的条件满足时，可以对另外一个表达式进行估值，你可以使用 ADAMS/Solver 的函数 SENVAL。有关此函数的用法可以参阅以下相关的 KB 文档：Using SENVAL to count full rotations of a spinning part: http:/support.adams.com/kb/faq.asp?ID=10703Finding min/max of a state using a SENSOR: http:/support.adams.com/kb/faq.asp?ID=12377S1-4ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation传感器传感器 (SENSORS) (续续)一个传感器基本上表示一个 If/Then 的条件判断：If quantity = value (+/- tolerance)Then take a specified action在脚本式仿真中应用在脚本式仿真中应用传感器的例子传感器的例子监视约束反力一旦超过某个指定的值，将约束失效。监视两个部件之间的距离，在其发生接触之前，减少仿真步长以避免求解发散问题。S1-5ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation设计变量设计变量设计变量设计变量定义一些独立参数，其它定义对象可以与之关联将模型中一些关键的设计参数列表，这样的话，很容易进行修改和观察。例子例子你可以生成一个名为 cylinder_length 的设计变量以控制下页所示三个圆柱的长度：S1-6ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation设计变量设计变量(续续)注意：注意： 你可以使用参数化分析工具进行一系列的参数化分析，分析过程中可以自动的改变设计变量，在练习 22 中你就将进行这样的分析过程。S1-7ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV问题描述问题描述在练习 19 汽车后备箱打开机构 III 中，你确定了关闭后备箱盖所需要的近似力的大小。现在如果你是马自达 MX-6 汽车后备箱打开机构设计组的一员，你需要做些什么？你的目标是使模型更为真实可靠并保证满足下面一些要求：后备箱完全打开时间不超过 4 秒钟。需要不超过 210 N 的力就可以关闭后备箱盖。关闭后备箱盖的时间不超过 3 秒钟。S1-8ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV开始练习开始练习在本章练习中，你将使用练习 19 汽车后备箱打开机构 III 中所存储的模型。要开始练习：要开始练习：1.从目录 exercise_dir/mod_20_hatchback_4 下启动 ADAMS/View 。2.从目录 exercise_dir/mod_19_hatchback_3/completed 下导入模型命令文件 hatchback_3_completed.cmd。S1-9ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV使模型更为真实可靠使模型更为真实可靠在练习 19 汽车后备箱打开机构 III 中，你使用一个驱动使得后备箱盖关闭。在本章中，为了使模型更为真实，你将首先将该驱动失效，并代之以一个垂向载荷。要使驱动失效：要使驱动失效：将作用在回转副 l_shortarm_rev上的驱动 closing_motion 失效。S1-10ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV要生成一个一元力：1.在后备箱盖的末端标记点上生成一个一元力 ( )：Run-time Direction: Body MovingAction body: lidLocation: sforce_refDirection: y direction of sforce_refS1-11ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV2.将该一元力更名为 closing_force。3.将该一元力按照下面的函数进行修改：STEP(time, 4, 0, 4.2, -247).注意：注意：247 N 为关闭后备箱盖所需要的近似力，为你在练习 19 汽车后备箱打开机构 III 中所计算得到的。4.运行一个 7 秒钟 100 步的仿真以验证该力能否将后备箱盖关闭。因为在仿真过程中你无须失效或激活任何驱动，你可以简单的做一次交互式的仿真注意：注意：当使用一个一元力时，没有任何约束在后备箱盖转到关闭位置下方时将其停下来。你将看到此近似力尚不足以将后备箱盖关闭。5.将该一元力按照下面的函数进行修改，这样，其最大的关闭载荷为 300 N：STEP(time, 4, 0, 4.2, -300).S1-12ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV增加一个传感器增加一个传感器增加一个传感器，将后备箱盖在转到关闭位置时停止仿真。要增加一个传感器：要增加一个传感器：1.生成一个基于测试 shortarm_rotation 的传感器.从菜单 Simulate 下选择 Sensor 然后再选择 New。按照后面的片子添加对话窗中的个选项：S1-13ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IVS1-14ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV2.选择 Apply。3.再运行一次仿真以验证传感器是否如预期的那样起作用。4.为什么传感器停止仿真时，后备箱盖似乎处于未完全关闭状态？_5.回到前面生成传感器的对话窗口，并选择 Generate Additional Output Steps at Event。6.再运行一次仿真。S1-15ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV修改弹簧的预载荷和刚度系数修改弹簧的预载荷和刚度系数因为要将后备箱盖关闭所需的力比设计要求的要大，你需要修改每根弹簧的预载荷和刚度系数。要修改弹簧的预载荷要修改弹簧的预载荷:1.将每根弹簧的预载荷修改为 400 N。2.运行一次仿真。传感器在 3.5e-3 秒钟时就触发了，意味着弹簧的预载荷太小，不足以打开后备箱盖，因此后备箱盖没有打开就落到关闭位置的下方了。3.将每根弹簧的预载荷再次修改为 470 N。S1-16ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV要修改弹簧的刚度系数：要修改弹簧的刚度系数：1.将每根弹簧的刚度系数修改为 .10 N/mm。2.将一元力 closing_force 的 STEP 函数修改为： STEP(time, 4, 0, 4.2, -210)，使其最大值为 210 N。210N 的最大值为我们可以用来关闭后备箱盖所需要的最大力，正如在问题描述中我们所确定的设计要求。3.运行一次仿真。现在弹簧已经可以打开后备箱盖了，但是合上力依然太大。S1-17ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV生成设计变量生成设计变量在你的模型中生成设计变量以加速设计的迭代过程。要生成设计变量：要生成设计变量：1.从菜单 Build 下选择 Design Variable 再选择 New。2.生成如下表所示的三个设计变量：S1-18ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20: 汽车后备箱打开机构 IV修改弹簧以使其与设计变量关联要修改弹簧：1.按照下图修改左侧弹簧：2.重复步骤 1 修改右侧弹簧。点击鼠标右键选择 Parameterize， 再选择 Reference Design Variable然后双击相应的设计变量。S1-19ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20: 汽车后备箱打开机构 IV优化设计修改一元力和设计变量以满足设计要求。要验证参数，可以再修改参数后仿真一下模型。要优化设计：1.修改一元力使其满足设计要求 (最大力为 210 N)。2.修改设计变量的标准值 (standard value) 直至后备箱盖都可以按照设计要求打开和合上， (Build Design Variables Modify)。注意：注意：可能有很多的参数组合都满足设计要求。试试几个不同的值，看看每个参数的敏感程度，感觉一下。3.存储模型并退出 ADAMS/View。S1-20ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV可选任务可选任务运行一次优化过程，找到一组值以满足问题描述中的设计要求。要进行优化：要进行优化：1.导入用户化的宏 ./misc/optimization_optional_task.cmd.注意：注意：此用户化的宏生成测试、一个设计变量、一个仿真脚本和需要进行优化所需要的约束条件。同时该宏还修改优化的设置和你的设计变量的值，这样的话，可以使模型快速的完成优化。2.从菜单 Simulate 选择 Design Evaluation。3.选择 Optimization。S1-21ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV4.完成如下图所示的对话窗。5.选择 Optimizer。6.设置 Algorithm 为 OPTDES: SQP。S1-22ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV7.选择 Start。注意：注意：可能有一组参数集满足设计要求。因此对于优化设计来讲，需要进一步研究以印证优化设计的结果。8.选择工具 Create tabular report of results 。ADAMS/View 自动地将每个设计变量的标准值更新为优化过程所找到的值。对此问题而言，你通过优化所得到的值与进行优化时设计变量的起始点非常敏感。如果时间允许的话，试一下将设计变量的标准值修改一下，然后再次进行上面的优化过程。你是否得到了优化结果？出现了什么问题？提示：提示：后备箱盖打开了么？S1-23ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 20:汽车后备箱打开机构 IV本章小结本章小结1.为满足设计要求，什么参数最为敏感？_2.设计变量是怎样帮助加快设计的迭代过程的？_S1-24ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！