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ADAMS车辆工程仿真:双A臂悬架前束角数据库导入模型

【摘要】:图18-2双A臂悬架概念模型运行仿真设定。图18-4ADAMS/INSIGHT输出界面创建设计矩阵。图18-9右轮前束角图18-10左轮前束角优化结果。单击Simulation > Adams/Insight > Display命令显示如图18-11所示的界面;图18-11优化结果输出界面模型树下单击:Work Space,计算优化出的结果如图18-12所示,从结果

•启动ADAMS/VIEW,保持界面默认设置;

•单击File > Import,弹出导入模型界面,如图18-1所示;

图18-1 导入CMD模型

•File Type:选择ADAMS/View Command File(*.cmd);

•File To Read:D:\MSC.Software\Adams_x64\2015\ainsight\examples\ain_tut_101_aview.cmd;

•勾选Display Model Upon Completion;

•单击OK,完成模型导入,如图18-2所示双A臂悬架概念化模型,模型中的部件特性、约束、驱动等参数请读者自行查看学习,此处不做详细的叙述。

图18-2 双A臂悬架概念模型

(1)运行仿真设定。

•单击Simulation > Simulate命令;

•End Time:5;

•Steps:500;

•其余保持默认设置;

•单击Start simulation,运行完成仿真。

(2)优化设计实验。

•单击Design Exploration > Adams/Insight Export Dialog box命令弹出优化输出界面,如图18-3所示;

图18-3 仿真设定

•Experiment:suspension_insight_experiment;

•Model:tut_101_aview;

•Simulation Script:.tut_101_aview.Last_Sim;

•单击OK,完成输出接口的设置,此时ADAMS/VIEW界面消失,弹出ADAMS/INSIGHT界面,其界面较为简单,包含菜单栏、工具条、模型树及显示窗口4部分;实验矩阵的设置、分析等将在此界面完成。如图18-4所示。

图18-4 ADAMS/INSIGHT输出界面

(3)创建设计矩阵(优化变量选取)。

•选取优化变量,按如下顺序依次展开模型树:Factors > Candidates > tut_101_aview >ground > hpl_tierod_outer;

•选择:ground.hpl_tierod_outer.x,此时视窗显示如图18-5所示;

图18-5 设计变量因素

•单击Promote to inclusion,将设计因素ground.hpl_tierod_outer.x提升为设计变量;

•Abbreviation(简称):ground.hpl_tierod_outer.x;

•Nominal Value:417,此数值为转向横拉杆在x方向真实值;

•Type:Continuous;

•Delta Type:Relative,相对值,一般允许其变化范围为Nominal Value的10%;

•Settings:-5,5;在Nominal Value的基础减少/增加5,既允许数值的变化范围为[412,422];

•切换到Description菜单;

•Units:mm;

•单击Apply,完成ground.hpl_tierod_outer.x参数的设定;

•重复上述步骤,完成以下设计因素的设定:

① ground.hpl_tierod_outer.y;

② ground.hpl_tierod_outer.z。

(4)优化目标。

•选取优化目标,按如下顺序依次展开模型树:Responses > Candidates > tut_101_aview> toe_left_REQ,此优化目标模型导入之前已经创建好,因此不需要创建,如果是自建模型,则需要根据优化的任务创建自己所希望的优化目标;

•选择toe_left_REQ,此时视窗显示如图18-6所示;

•单击Promote to inclusion,将响应因素:ground.hpl_tierod_outer.x提升为响应目标(优化目标);

图18-6 优化目标

•Abbreviation(简称):toe_left_REQ;

•Units:degrees;

•单击Apply,完成toe_left_REQ优化目标的设定;

•重复上述步骤,完成toe_right_REQ优化目标的设定。

(5)设置设计规范

•单击Define > Experiment Design > Set Design Specification弹出设计规范界面,如图18-7所示;

图18-7 设计规范

•Investigation Strategy:DOE Screening(2 Level);

•Model:Linear;

•DOE Design Type:Full Factorial;

•单击Apply,完成设计规范中参数设定。

(6)创建设计与工作空间。

•单击Define > Experiment Design > Create Design Space;

•单击Define > Experiment Design > Create Work Space;

•模型树上单击Work Space,视图窗口如图18-8所示,可以看到上述所选取的优化变量及优化目标参数,优化变量通过不同的组合工有8种不同高的组合,提交计算后计算机需要重复计算8次;

图18-8 工作空间

(7)提交计算。

•单击Simulation > Build-Run-Load > All;

•ADAMS/VIEW打开并运行由实验定义的仿真。ADAMS/VIEW状态栏显示显示模拟进度的消息,消息窗口也会出现并显示有关关键位置的警告,在本教程中可以忽略这些警告;

•计算完成后,界面显示如图18-9、图18-10所示;如图18-9所示参数保持恒定值并没有变化,原因在于左右车轮为独立悬架并不相互影响,同时优化变量选取的是右侧横向拉杆外侧点x\y\z 3个方向的参数,因此优化目标输出变化仅为左侧车轮的前束角。

图18-9 右轮前束角

图18-10 左轮前束角

(8)优化结果。

•单击Simulation > Adams/Insight > Display命令显示如图18-11所示的界面;

图18-11 优化结果输出界面

•模型树下单击:Work Space,计算优化出的结果如图18-12所示,从结果中可以看出,每种不同的组合左侧车轮前束角的值完全不同,根据设计要求,可以选取最符合目标的一组值。

图18-12 优化结果

(9)拟合结果。

ADAMS/VIEW已经完成了工作空间矩阵中定义的测试,接下来可以使用ADAMS/INSIGHT将结果拟合到多项式或响应曲面。

•单击Tools > Fit New Model 命令;

•单击Regression > toe_left_REQ 命令;

•Display界面可以选择需要的显示的参数,此处选择Fit,显示结果如图18-13所示;

图18-13 左侧车轮前束角回归拟合分析

① 绿色表示所有拟合标准均满足或超过最高拟合阈值

② 黄色表示适合标准可能需要调查;

③ 红色表示应调查拟合标准。

•Display界面可以选择选择Plot—Responses vs Trials,显示结果如图18-14所示与如图18-12所示数值相同。

图18-14 响应(Responses vs Trials)

(10)刷新因素设定。

可以使用ADAMS / INSIGHT执行单目标和多目标优化。单目标优化旨在标量响应;多目标优化涉及多个标量响应。

•单击Tools > Optimize Model 命令,显示如图18-15所示界面;

•在优化模型界面中,可以通过滑动条幅修改参数tierod_outer.x\ tierod_outer.y\tierod_outer.z的值,修改完成后,下列的设计目标值会通过刷新按钮更新;

图18-15 优化模型界面

•单击Analysis > Model_01 > Export to Web > Model_01 命令,显示如图18-16所示界面;

图18-16 响应输出(网页模式)

•将第一个因子hpl_tierod_outer.x的值从417更改为420,然后选择Update。目标响应会进行调整以反映新的因子值;注意:只有一个的值响应中的toe_left_REQ反映了变化,因为模型是一个独立的悬架,其中右拉杆未与左拉杆相连,因子值更改仅影响悬架的左侧;左车轮前束角变化如图18-17所示;

•勾选Effects,优化变量灵敏度显示如图18-18所示,可以看出,Y方向的数值对钱束角的影响最大。

图18-17 响应输出(网页模式,改变数值为420)

图18-18 响参数灵敏度分析