ADAMS懸置系統(tǒng)建模培訓(xùn)教程

1、ADAMS發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)建模培訓(xùn)發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)建模培訓(xùn)一、坐標(biāo)系的概念一、坐標(biāo)系的概念發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系 OeXeYeZe 以曲軸中心線與發(fā)動機(jī)后端面以曲軸中心線與發(fā)動機(jī)后端面(RFB)的交點為坐標(biāo)原點的交點為坐標(biāo)原點Oe; Xe軸平軸平行于曲軸中心線行于曲軸中心線,指向發(fā)動機(jī)前端指向發(fā)動機(jī)前端; Ze軸平行與氣缸線軸平行與氣缸線,指向缸蓋指向缸蓋; Ye根據(jù)根據(jù)右手定則確定右手定則確定,應(yīng)與氣缸中心線所在的中心面垂直應(yīng)與氣缸中心線所在的中心面垂直,指向發(fā)動機(jī)左側(cè)指向發(fā)動機(jī)左側(cè)(從變從變速箱端向皮帶輪端看速箱端向皮帶輪端看).質(zhì)心坐標(biāo)系質(zhì)心坐標(biāo)系 OcXcYcZc 坐標(biāo)原點位于質(zhì)心原點坐

2、標(biāo)原點位于質(zhì)心原點Oc;與發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系與發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系OeXeYeZe各軸對應(yīng)平行各軸對應(yīng)平行且方向相同的坐標(biāo)系為動力總成質(zhì)心坐標(biāo)系且方向相同的坐標(biāo)系為動力總成質(zhì)心坐標(biāo)系.整車坐標(biāo)系整車坐標(biāo)系 OvXvYvZv 主機(jī)廠不同主機(jī)廠不同,定義各不相同定義各不相同,視具體情況而定視具體情況而定.一、一、ADAMS坐標(biāo)系的概念坐標(biāo)系的概念二、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換二、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換在UG中的步驟：1、整車坐標(biāo)系向發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，經(jīng)過幾次使用如下命令，即可把整車坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系2、通過畫線獲得質(zhì)心位置后采用命令1即可轉(zhuǎn)換到質(zhì)心坐標(biāo)系整車坐標(biāo)系整車坐標(biāo)系命令命令2命令命令3發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系三、發(fā)

3、動機(jī)簡化模型建立及導(dǎo)入三、發(fā)動機(jī)簡化模型建立及導(dǎo)入一、利用一、利用ADAMS自帶的工具條來建模自帶的工具條來建模二、用二、用UG建模后導(dǎo)入建模后導(dǎo)入三、懸置硬點確定三、懸置硬點確定一、懸置硬點（彈性中心）的確定一、懸置硬點（彈性中心）的確定襯套類：彈性中心為產(chǎn)品內(nèi)骨架芯軸的中點。襯套類：彈性中心為產(chǎn)品內(nèi)骨架芯軸的中點。液壓懸置類：骨架上平面的中點。液壓懸置類：骨架上平面的中點。塊狀懸置類：上骨架和橡膠的接觸面的中點。塊狀懸置類：上骨架和橡膠的接觸面的中點。V形塊狀懸置類：左邊方型塊的中點的延長線與形塊狀懸置類：左邊方型塊的中點的延長線與右邊方型塊的中點的延長線的交點即為右邊方型塊的中點的延長線

4、的交點即為A點點.彈性彈性中心的在中心的在A點下面點下面,但具體下多少并沒有具體的尺但具體下多少并沒有具體的尺寸規(guī)定寸規(guī)定,可以按可以按2-5毫米來計算毫米來計算.四、四、POINT點及點及MARK點區(qū)別點區(qū)別Marker具有獨立方向性隨物件加入而產(chǎn)生格式: Part_1.Mar_1個別x,y,z座標(biāo)值Part_1.Mar_1.location1-X value一、一、POINT和和MARK的區(qū)別的區(qū)別Point不具有獨立方向性 (依據(jù)物件的CM之投影)不隨物件加入而產(chǎn)生格式: Part_1.Point_1通常用來作為幾何參數(shù)化的控制點或預(yù)先定義於空間中的定位點利用Table Builder來

5、產(chǎn)生變數(shù)(Variables)四、四、PONIT點及點及MARK點建立點建立一、根據(jù)獲得的硬點坐標(biāo)可以在一、根據(jù)獲得的硬點坐標(biāo)可以在ADAMS中建立相應(yīng)得點，點中建立相應(yīng)得點，點的坐標(biāo)可以隨意更改的坐標(biāo)可以隨意更改二、在二、在PONIT點的基礎(chǔ)上添加點的基礎(chǔ)上添加MARKER點，即得到了懸置的點，即得到了懸置的硬點位置，該硬點位置，該MARK點的位置將根據(jù)點的位置將根據(jù)PONIT位置而變化位置而變化四、動力總成參數(shù)轉(zhuǎn)換四、動力總成參數(shù)轉(zhuǎn)換在在UG中取四個點，在中取四個點，在ADAMS中做一個中做一個MARKER，獲得發(fā)動機(jī)的實際擺角和偏角數(shù)據(jù)。，獲得發(fā)動機(jī)的實際擺角和偏角數(shù)據(jù)。四、動力總成參數(shù)

6、輸入四、動力總成參數(shù)輸入初始建模時，修改質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量、慣性積對話框初始建模時，修改質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量、慣性積對話框中，有一項中，有一項Inertia Reference Marker，此項的含義，此項的含義是當(dāng)前輸入的轉(zhuǎn)動慣量、慣性積是相對于哪個是當(dāng)前輸入的轉(zhuǎn)動慣量、慣性積是相對于哪個Marker坐標(biāo)系標(biāo)定的，在此我們可以依據(jù)提供的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。坐標(biāo)系標(biāo)定的，在此我們可以依據(jù)提供的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。四、動力總成參數(shù)輸入四、動力總成參數(shù)輸入初始建模時，修改質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量、慣性積對話框初始建模時，修改質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量、慣性積對話框中，有一項中，有一項Inertia Reference Marker，此項的

7、含義，此項的含義是當(dāng)前輸入的轉(zhuǎn)動慣量、慣性積是相對于哪個是當(dāng)前輸入的轉(zhuǎn)動慣量、慣性積是相對于哪個Marker坐標(biāo)系標(biāo)定的，在此我們可以依據(jù)提供的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。坐標(biāo)系標(biāo)定的，在此我們可以依據(jù)提供的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。五、五、BUSHING建立建立在在MARKER點上添加點上添加BUSHING,BUSHING上的坐標(biāo)系是局部坐標(biāo)系，通過調(diào)整上的坐標(biāo)系是局部坐標(biāo)系，通過調(diào)整BUSHING上上MARKER點的方向即可對方向進(jìn)行調(diào)整。點的方向即可對方向進(jìn)行調(diào)整。BUSHING的顯示大小可以通過的顯示大小可以通過appearance來來調(diào)整調(diào)整剛度數(shù)據(jù)的輸入，一般認(rèn)為阻尼和扭轉(zhuǎn)剛度都為剛度數(shù)據(jù)的輸入，一般認(rèn)為阻

8、尼和扭轉(zhuǎn)剛度都為零。零。六、重力工況下仿真及數(shù)據(jù)分析六、重力工況下仿真及數(shù)據(jù)分析重力工況下的仿真是指在僅有重力情況下作一個動平衡的模擬，可以獲得懸置點的受力重力工況下的仿真是指在僅有重力情況下作一個動平衡的模擬，可以獲得懸置點的受力及變形數(shù)據(jù)，用于懸置初始設(shè)計。具體操作見下圖：及變形數(shù)據(jù)，用于懸置初始設(shè)計。具體操作見下圖：做完仿真后可以通過以下方式讀出力、位移及轉(zhuǎn)角的數(shù)據(jù)：做完仿真后可以通過以下方式讀出力、位移及轉(zhuǎn)角的數(shù)據(jù)：六、重力工況下仿真及數(shù)據(jù)分析六、重力工況下仿真及數(shù)據(jù)分析做一個振動分析仿真后可以讀取懸置系統(tǒng)的模態(tài)及能量解耦情況：做一個振動分析仿真后可以讀取懸置系統(tǒng)的模態(tài)及能量解耦情況：

9、六階模態(tài)的讀取六階模態(tài)的讀取解耦率情況的讀取解耦率情況的讀取七、參變量設(shè)置七、參變量設(shè)置參變量的設(shè)定見下圖所示，一般懸置分析時可以以剛度、角度以及懸置位置為變量。參變量的設(shè)定見下圖所示，一般懸置分析時可以以剛度、角度以及懸置位置為變量。另外頻率以及解耦率也可以作為變量另外頻率以及解耦率也可以作為變量七、參變量設(shè)置七、參變量設(shè)置能量參變量能量參變量Rxx,Z的設(shè)置方法見右圖：的設(shè)置方法見右圖：七、優(yōu)化方法介紹七、優(yōu)化方法介紹1.采用采用Adams/ViewAdams/Vibration進(jìn)行動剛度匹配比較直觀易用。在建立完成分析模型后，首進(jìn)行動剛度匹配比較直觀易用。在建立完成分析模型后，首先應(yīng)將各

10、懸置點三向動剛度參數(shù)化，如右圖所示。每個方向動剛度的設(shè)計變動范圍應(yīng)根據(jù)先應(yīng)將各懸置點三向動剛度參數(shù)化，如右圖所示。每個方向動剛度的設(shè)計變動范圍應(yīng)根據(jù)2、中對、中對于懸置類型的介紹而設(shè)定。這樣做對于縮小優(yōu)化范圍、更有效的獲得合理結(jié)果是必要的。于懸置類型的介紹而設(shè)定。這樣做對于縮小優(yōu)化范圍、更有效的獲得合理結(jié)果是必要的。依據(jù)現(xiàn)有的很多匹配經(jīng)驗，有效的優(yōu)化過程看按照下述方式進(jìn)行：依據(jù)現(xiàn)有的很多匹配經(jīng)驗，有效的優(yōu)化過程看按照下述方式進(jìn)行：）首先將向和）首先將向和RXX向的解耦作為最初的優(yōu)化目標(biāo)。向和向的解耦作為最初的優(yōu)化目標(biāo)。向和RXX向能量最大出現(xiàn)的階數(shù)是不定的，向能量最大出現(xiàn)的階數(shù)是不定的，可按照

11、這樣的規(guī)則進(jìn)行分配，盡量不使向能量最大出現(xiàn)在第一階，可按照這樣的規(guī)則進(jìn)行分配，盡量不使向能量最大出現(xiàn)在第一階，RXX向能量最大出現(xiàn)在第六階。向能量最大出現(xiàn)在第六階。這樣合適的階數(shù)分配如下：這樣合適的階數(shù)分配如下：Z（）（）RXX（）（）/（），（）（），（）RXX（）。一般保證向能（）。一般保證向能量最大出現(xiàn)在第三階而量最大出現(xiàn)在第三階而RXX向能量最大出現(xiàn)在第階較易實現(xiàn)，可作為首先方案。若有特定要求，必向能量最大出現(xiàn)在第階較易實現(xiàn)，可作為首先方案。若有特定要求，必須使某向能量最大出現(xiàn)某階，則以上規(guī)則可不作考慮。須使某向能量最大出現(xiàn)某階，則以上規(guī)則可不作考慮。）一般情況下，動力總成的六階固有頻

12、率隨剛度的變動不敏感，若最初方案表明第一階和第六階固）一般情況下，動力總成的六階固有頻率隨剛度的變動不敏感，若最初方案表明第一階和第六階固有頻率均處于設(shè)計范圍內(nèi)，則此后為了提高某向能量而進(jìn)行的剛度微小變動一般不會導(dǎo)致固有頻率超有頻率均處于設(shè)計范圍內(nèi)，則此后為了提高某向能量而進(jìn)行的剛度微小變動一般不會導(dǎo)致固有頻率超出設(shè)計范圍。因此優(yōu)化的最初不必太多關(guān)心頻率的分布情況，除非固有頻率超出設(shè)計范圍。出設(shè)計范圍。因此優(yōu)化的最初不必太多關(guān)心頻率的分布情況，除非固有頻率超出設(shè)計范圍。）采用多參量多目標(biāo)優(yōu)化方式不是一個明智的方法，根本原因是由于解耦隨剛度變動的劇烈敏感性）采用多參量多目標(biāo)優(yōu)化方式不是一個明智的

13、方法，根本原因是由于解耦隨剛度變動的劇烈敏感性導(dǎo)致響應(yīng)曲面擬合的困難所致。簡單有效的優(yōu)化設(shè)計方法如下：導(dǎo)致響應(yīng)曲面擬合的困難所致。簡單有效的優(yōu)化設(shè)計方法如下：八、優(yōu)化方法介紹八、優(yōu)化方法介紹 如下圖所示，使用菜單如下圖所示，使用菜單SimulateDesign Evaluation Tools工具中的工具中的Design Study同同時優(yōu)化向和時優(yōu)化向和RXX的解耦，在的解耦，在Design Variable中分別考察各個動剛度變動時兩向解耦的最中分別考察各個動剛度變動時兩向解耦的最大值，在大值，在Default Levels中設(shè)置較大的值是非常有效的。建議采用中設(shè)置較大的值是非常有效的。建

14、議采用100200，而不是默認(rèn)的，而不是默認(rèn)的5。這種優(yōu)化方法可以逐個確定每個方向動剛度的初始優(yōu)化方案，實際證明相當(dāng)有效。這種優(yōu)化方法可以逐個確定每個方向動剛度的初始優(yōu)化方案，實際證明相當(dāng)有效。 所有以上完成后，再按照同樣方式逐個考察其余四個方向的解耦與各向動剛度的關(guān)系并所有以上完成后，再按照同樣方式逐個考察其余四個方向的解耦與各向動剛度的關(guān)系并做出適當(dāng)?shù)男拚?，最后查看頻率分布情況。一般經(jīng)過不大的工作量即可完成整個動剛度的匹做出適當(dāng)?shù)男拚?，最后查看頻率分布情況。一般經(jīng)過不大的工作量即可完成整個動剛度的匹配工作。配工作。 在整個動剛度匹配過程中，一些方向上的動剛度量值要做適當(dāng)?shù)目刂?，比如左右懸?/p>

15、在整個動剛度匹配過程中，一些方向上的動剛度量值要做適當(dāng)?shù)目刂?，比如左右懸置Z向剛度一般較大，某些懸置某兩向剛度相等，某些懸置三向剛度比例不變等等，這些都是可向剛度一般較大，某些懸置某兩向剛度相等，某些懸置三向剛度比例不變等等，這些都是可以非常容易的實現(xiàn)的。以非常容易的實現(xiàn)的。七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理 動剛度匹配完成之后，初始的動靜剛度轉(zhuǎn)換暫按照以下規(guī)律：純膠懸置動靜比為動剛度匹配完成之后，初始的動靜剛度轉(zhuǎn)換暫按照以下規(guī)律：純膠懸置動靜比為1.4，液壓懸置動靜比也暫按液壓懸置動靜比也暫按1.4定。初始得出的懸置靜剛度一般即為懸置在測試時未撞擊到限定。初始得出的懸置

16、靜剛度一般即為懸置在測試時未撞擊到限位塊前的靜剛度。位塊前的靜剛度。 在靜剛度的基礎(chǔ)上，設(shè)計出懸置三向非線性剛度曲線，如下圖：在靜剛度的基礎(chǔ)上，設(shè)計出懸置三向非線性剛度曲線，如下圖：七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理 非線性剛度曲線設(shè)計出來以后，需要借助其他工具進(jìn)行擬合以后才能導(dǎo)入到非線性剛度曲線設(shè)計出來以后，需要借助其他工具進(jìn)行擬合以后才能導(dǎo)入到ADAMS中進(jìn)行中進(jìn)行28種工況計算。曲線擬合可以采用種工況計算。曲線擬合可以采用matlab曲線擬合功能實現(xiàn)。擬合過程如曲線擬合功能實現(xiàn)。擬合過程如下：下：1、輸入位移和力到、輸入位移和力到matlab中，打開中，打開cfto

17、ol工具欄，利用工具欄，利用FITTING中的中的Smoothing Spline擬合出曲線擬合出曲線七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理2、也可以用另一種方法擬合，然后再插值七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理七、非線性剛度曲線設(shè)計及處理2、由于原來點不夠，無法進(jìn)行高階擬合，需要增加點，這時需要進(jìn)行插值獲取更多的點，仍然利用MATLAB中的CFTOOL功能，此時可以進(jìn)行9階擬合了獲得的公式可以代入ADAMS中進(jìn)行工況計算了Linear model Poly9: f(x) = p1*x9 + p2*x8 + p3*x7 + p4*x6 + p5*x5 + p6*x4 + p7*x3

18、 + p8*x2 + p9*x + p10Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = -2.588e-007 (-2.588e-007, -2.588e-007) p2 = -6.858e-021 (-2.165e-018, 2.152e-018) p3 = 0.0001449 (0.0001449, 0.0001449) p4 = 1.866e-018 (-7.463e-016, 7.5e-016) p5 = -0.01272 (-0.01272, -0.01272) p6 = -1.289e-016 (-7.96e-014, 7.935e-014) p7 = 0.5911 (0.5911, 0.5911) p8 = 1.243e-015 (-2.768e-012, 2.77e-012) p9 = 8.779 (8.779, 8.779) p10 = 7.195e-016 (-2.253e-011, 2.253e-011)八、八、28工況分析工況分析(-1)*(0.002725*(DX(MARKER_10,MARKER_11,MARKER_11)*6+0.07814*(DX(MARKER_10,MARKER_11,MARKER_11)*5-0.1738*(DX(MARKER_1