傳感器(SENSOR)和設(shè)計(jì)變量

MSC.Software公司成都辦事處MSC.ADAMS初級(jí)培訓(xùn)教程2010年11月（ADM701教程講解及練習(xí)）PartNumber:ADAM*V2005*Z*FSP*Z*SM-ADM701-NT120.0傳感器(SENSORS)和設(shè)計(jì)變量本章內(nèi)容：傳感器(SENSORS)設(shè)計(jì)變量傳感器(SENSORS)傳感器監(jiān)視模型在仿真過(guò)程中任何感興趣的量，當(dāng)其值達(dá)到或超出某個(gè)臨界值時(shí)，可以控制ADAMS/Solver

執(zhí)行一些特別的操作?？梢赃M(jìn)行下面的操作:完全停止仿真。如果使用腳本式仿真，傳感器可以終止當(dāng)前的仿真步驟并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)仿真腳本的命令。當(dāng)某一需要的條件滿(mǎn)足時(shí)，可以對(duì)另外一個(gè)表達(dá)式進(jìn)行估值，你可以使用

ADAMS/Solver

的函數(shù)

SENVAL。有關(guān)此函數(shù)的用法可以參閱以下相關(guān)的KB

文檔：UsingSENVALtocountfullrotationsofaspinningpart:http:///kb/faq.asp?ID=10703Findingmin/maxofastateusingaSENSOR:http:///kb/faq.asp?ID=12377傳感器(SENSORS)(續(xù))一個(gè)傳感器基本上表示一個(gè)

If/Then

的條件判斷：Ifquantity=value(+/-tolerance)Thentakeaspecifiedaction在腳本式仿真中應(yīng)用傳感器的例子監(jiān)視約束反力一旦超過(guò)某個(gè)指定的值，將約束失效。監(jiān)視兩個(gè)部件之間的距離，在其發(fā)生接觸之前，減少仿真步長(zhǎng)以避免求解發(fā)散問(wèn)題。設(shè)計(jì)變量設(shè)計(jì)變量定義一些獨(dú)立參數(shù)，其它定義對(duì)象可以與之關(guān)聯(lián)將模型中一些關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)列表，這樣的話(huà)，很容易進(jìn)行修改和觀察。例子你可以生成一個(gè)名為

cylinder_length

的設(shè)計(jì)變量以控制下頁(yè)所示三個(gè)圓柱的長(zhǎng)度：設(shè)計(jì)變量(續(xù))注意：

你可以使用參數(shù)化分析工具進(jìn)行一系列的參數(shù)化分析，分析過(guò)程中可以自動(dòng)的改變?cè)O(shè)計(jì)變量，在練習(xí)22

中你就將進(jìn)行這樣的分析過(guò)程。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV問(wèn)題描述在練習(xí)

19—汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)

III

中，你確定了關(guān)閉后備箱蓋所需要的近似力的大小?，F(xiàn)在如果你是馬自達(dá)MX-6

汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)組的一員，你需要做些什么？你的目標(biāo)是使模型更為真實(shí)可靠并保證滿(mǎn)足下面一些要求：后備箱完全打開(kāi)時(shí)間不超過(guò)

4

秒鐘。需要不超過(guò)

210

N

的力就可以關(guān)閉后備箱蓋。關(guān)閉后備箱蓋的時(shí)間不超過(guò)

3

秒鐘。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV開(kāi)始練習(xí)在本章練習(xí)中，你將使用練習(xí)19—汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)III中所存儲(chǔ)的模型。要開(kāi)始練習(xí)：從目錄exercise_dir/mod_20_hatchback_4下啟動(dòng)

ADAMS/View

。從目錄exercise_dir/mod_19_hatchback_3/completed下導(dǎo)入模型命令文件

hatchback_3_completed.cmd。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV使模型更為真實(shí)可靠在練習(xí)

19—汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)

III

中，你使用一個(gè)驅(qū)動(dòng)使得后備箱蓋關(guān)閉。在本章中，為了使模型更為真實(shí)，你將首先將該驅(qū)動(dòng)失效，并代之以一個(gè)垂向載荷。要使驅(qū)動(dòng)失效：將作用在回轉(zhuǎn)副l_shortarm_rev上的驅(qū)動(dòng)closing_motion

失效。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV要生成一個(gè)一元力：在后備箱蓋的末端標(biāo)記點(diǎn)上生成一個(gè)一元力()：Run-timeDirection:BodyMovingActionbody:lidLocation:sforce_refDirection:ydirectionof

sforce_ref練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV將該一元力更名為

closing_force。將該一元力按照下面的函數(shù)進(jìn)行修改：STEP(time,4,0,4.2,-247).

注意：247N

為關(guān)閉后備箱蓋所需要的近似力，為你在練習(xí)

19—汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)

III

中所計(jì)算得到的。運(yùn)行一個(gè)

7秒鐘

100步的仿真以驗(yàn)證該力能否將后備箱蓋關(guān)閉。因?yàn)樵诜抡孢^(guò)程中你無(wú)須失效或激活任何驅(qū)動(dòng)，你可以簡(jiǎn)單的做一次交互式的仿真

注意：當(dāng)使用一個(gè)一元力時(shí)，沒(méi)有任何約束在后備箱蓋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置下方時(shí)將其停下來(lái)。

你將看到此近似力尚不足以將后備箱蓋關(guān)閉。將該一元力按照下面的函數(shù)進(jìn)行修改，這樣，其最大的關(guān)閉載荷為

300N：STEP(time,4,0,4.2,-300).練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV增加一個(gè)傳感器增加一個(gè)傳感器，將后備箱蓋在轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置時(shí)停止仿真。要增加一個(gè)傳感器：生成一個(gè)基于測(cè)試

shortarm_rotation

的傳感器.從菜單

Simulate下選擇

Sensor然后再選擇

New。按照后面的片子添加對(duì)話(huà)窗中的個(gè)選項(xiàng)：練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV選擇Apply。再運(yùn)行一次仿真以驗(yàn)證傳感器是否如預(yù)期的那樣起作用。為什么傳感器停止仿真時(shí)，后備箱蓋似乎處于未完全關(guān)閉狀態(tài)？ __________________________________________________________________________________________________________回到前面生成傳感器的對(duì)話(huà)窗口，并選擇

GenerateAdditionalOutputStepsatEvent。再運(yùn)行一次仿真。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV修改彈簧的預(yù)載荷和剛度系數(shù)因?yàn)橐獙⒑髠湎渖w關(guān)閉所需的力比設(shè)計(jì)要求的要大，你需要修改每根彈簧的預(yù)載荷和剛度系數(shù)。要修改彈簧的預(yù)載荷:將每根彈簧的預(yù)載荷修改為

400N。運(yùn)行一次仿真。

傳感器在

3.5e-3秒鐘時(shí)就觸發(fā)了，意味著彈簧的預(yù)載荷太小，不足以打開(kāi)后備箱蓋，因此后備箱蓋沒(méi)有打開(kāi)就落到關(guān)閉位置的下方了。將每根彈簧的預(yù)載荷再次修改為

470N。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV要修改彈簧的剛度系數(shù)：將每根彈簧的剛度系數(shù)修改為.10N/mm。將一元力closing_force的STEP

函數(shù)修改為：STEP(time,4,0,4.2,-210)，使其最大值為

210N。

210N

的最大值為我們可以用來(lái)關(guān)閉后備箱蓋所需要的最大力，正如在問(wèn)題描述中我們所確定的設(shè)計(jì)要求。運(yùn)行一次仿真。

現(xiàn)在彈簧已經(jīng)可以打開(kāi)后備箱蓋了，但是合上力依然太大。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV生成設(shè)計(jì)變量在你的模型中生成設(shè)計(jì)變量以加速設(shè)計(jì)的迭代過(guò)程。要生成設(shè)計(jì)變量：從菜單Build下選擇DesignVariable再選擇New。生成如下表所示的三個(gè)設(shè)計(jì)變量：練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV修改彈簧以使其與設(shè)計(jì)變量關(guān)聯(lián)要修改彈簧：按照下圖修改左側(cè)彈簧：重復(fù)步驟1修改右側(cè)彈簧。點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇

Parameterize，再選擇

ReferenceDesignVariable然后雙擊相應(yīng)的設(shè)計(jì)變量。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV優(yōu)化設(shè)計(jì)修改一元力和設(shè)計(jì)變量以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。要驗(yàn)證參數(shù)，可以再修改參數(shù)后仿真一下模型。要優(yōu)化設(shè)計(jì)：修改一元力使其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求(最大力為

210N)。修改設(shè)計(jì)變量的標(biāo)準(zhǔn)值(standardvalue)直至后備箱蓋都可以按照設(shè)計(jì)要求打開(kāi)和合上，(BuildDesignVariablesModify)。

注意：可能有很多的參數(shù)組合都滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。試試幾個(gè)不同的值，看看每個(gè)參數(shù)的敏感程度，感覺(jué)一下。存儲(chǔ)模型并退出ADAMS/View。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV可選任務(wù)運(yùn)行一次優(yōu)化過(guò)程，找到一組值以滿(mǎn)足問(wèn)題描述中的設(shè)計(jì)要求。要進(jìn)行優(yōu)化：導(dǎo)入用戶(hù)化的宏../misc/optimization_optional_task.cmd.

注意：此用戶(hù)化的宏生成測(cè)試、一個(gè)設(shè)計(jì)變量、一個(gè)仿真腳本和需要進(jìn)行優(yōu)化所需要的約束條件。同時(shí)該宏還修改優(yōu)化的設(shè)置和你的設(shè)計(jì)變量的值，這樣的話(huà)，可以使模型快速的完成優(yōu)化。從菜單Simulate選擇

DesignEvaluation。選擇Optimization。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV完成如下圖所示的對(duì)話(huà)窗。選擇Optimizer。設(shè)置Algorithm為OPTDES:SQP。練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV選擇Start。

注意：可能有一組參數(shù)集滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。因此對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)講，需要進(jìn)一步研究以印證優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。選擇工具

Createtabularreportofresults

。

ADAMS/View

自動(dòng)地將每個(gè)設(shè)計(jì)變量的標(biāo)準(zhǔn)值更新為優(yōu)化過(guò)程所找到的值。

對(duì)此問(wèn)題而言，你通過(guò)優(yōu)化所得到的值與進(jìn)行優(yōu)化時(shí)設(shè)計(jì)變量的起始點(diǎn)非常敏感。如果時(shí)間允許的話(huà)，試一下將設(shè)計(jì)變量的標(biāo)準(zhǔn)值修改一下，然后再次進(jìn)行上面的優(yōu)化過(guò)程。你是否得到了優(yōu)化結(jié)果？出現(xiàn)了什么問(wèn)題？

提示：后備箱蓋打開(kāi)了么？練習(xí)20:汽車(chē)后備箱打開(kāi)機(jī)構(gòu)IV本章小結(jié)為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，什么參數(shù)最為敏感？________