案例5.8第十九章adams.solver

1、MSC.ADAMS 初級培訓（ADM701講解及練習）MSC.Software 公司2010年11月ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-1Part Number: ADAM*V2005*Z*FSP*Z*SM-ADM701-NT119.0 ADAMS/SOLVER本章內(nèi)容：ADAMS/Solver 總述ADAMS/Solver 中的文件ADAMS/Solver 模型文件 (.adm) 的例子ADAMS/Solver 的獨立運行例子：2D Pendulum運動方程的構造解算的各步驟De

2、bug/Epr(動力學)ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-2ADAMS/SOLVER 總述ExportOutputInputORADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-3Message file.msgMSC. ADAMSd file.acfInputInputeractive SolverdsADAMS/SolverOutputDataset.admysis files

3、.out .gra.req .resADAMS/Viewegrated ADAMS/SolverImportADAMS/SOLVER 中的文件ADAMS/Solver 模型文件 (.adm)Sements define an element of a msuch as a part,constra, force, and so on.Functions are numeric expresst define themagnitude of an element such as a force or motion.欲了解信息，參考 ADAMS/Solver 的。ADAMS/Solver 命令文件

4、 (.acf)ds define an action during a simulation.See also: ADAMS/Solvert needs to be takends in Section 18ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-4ADAMS/SOLVER 模型文件 (.adm) 的例子ADM701, Section 1, November 20 Copyright 2010 MSC.Software CADAMS/SOLVER 獨立運行使用獨立運行的 ADAMS/S

5、olver 進行仿真交互式:非方式：一個接著一個的輸入命令。方式： 使用 ADAMS/Solver令文件(.acf)。批處理 使用 ADAMS/Solver項任務。令文件 (.acf)在運行多注意：ADAMS/Solver令文件必須是以要分析的模型名稱開頭并以一個 STOP 命令結束。你可以在 ADAMS/View 內(nèi)運行外部的 ADAMS/Solver進行仿真。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-6SOLVER 兼容性從 MSC.ADAMS 2003 開始，新的 ADAMS/So

6、lver (C+) 版本增加了一些新功能，這樣的話，新的 ADAMS/Solver (C+) 版本支持一些原來的 ADAMS/Solver (FORTRAN)版本所不支持的功能。，新增加了 solver 的兼容性檢查，也就由于這個原是在使用 ADAMS/View 時，每當新增加一個對象時，就要進行一次 Solver 的兼容性檢查。此項檢查在下列情形下也要進行：當導入一個 .cmd 文件時每生成一個對象。當導入一個 .adm文件時生成整個模型。進行仿真之前的整個模型。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software Corp

7、orationS1-7因例子: 2D PENDULUMMSC.ADAMS 模型方程：Euler-Lagrange Equations描述一個質量為 M、轉動慣量為 I 及長度為 2L 的連桿在坐標原點通過回轉副連接在大地上。加上約束之后意味著連桿只能在絕對坐標系的 X-Y 平面內(nèi)相對坐標原點轉動。連桿質心相對于絕對坐標系的坐標用兩個狀態(tài)變量 (x,y)來表示。一個坐標系 (Op-Xp-Yp) 是固結在連桿的質心上，其中：坐標軸Xp為沿著連桿的長度方向，Xp 和 Xg 之間的夾角用 表示。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.So

8、ftware CorporationS1-8例子: 2D PENDULUM (續(xù))ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-9例子: 2D PENDULUM (續(xù))Force balance equationsMomenta equations (only in )Kinematic differential equationsConstraequationsADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software Corp

9、orationS1-10動力學方程非線性系統(tǒng) 9 個微分代數(shù)方程組 (DAEs)Equations of MotionUnknownForce balanMomentaKinematicsADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-11解算的各個步驟任務求解微分代數(shù)方程組:兩個主要部分： Predictor 和 Corrector步驟 1:一個初始解步驟 2:校正步驟 3:的初始解評估一下解的質量 (決定是否接受該解)步驟 4:為下一步做準備ADM701, Section 1, Novem

10、ber 2010Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-12解算的各個步驟 (續(xù))任務求解微分代數(shù)方程組:步驟 1:一個初始解使用顯式方法一個初始值過程只是簡單的根據(jù)以前的解猜測下一個時刻的解的值，此值不能保證滿足方程 G 。此過程只是得到進行后續(xù)步驟的好的起點。步驟 2:校正步驟 3:的初始解評估一下解的質量 (決定是否接受該解)步驟 4:ADM701, Section 1,Nove為mbe下r 20一10步做準備Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-13解算的各個步驟 (續(xù))任務求解微分代數(shù)方程組:步

11、驟 1:一個初始解步驟 2:校正的初始解估算一下 G 的值，如果 G 的值接近 0 ，校正過程結束，進入步驟 3。使用 Newton-Raphson method 校正求出 y 并更新 y。重復迭代過程直至 |y| corrector error tolerance。解。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-14解算的各個步驟 (續(xù))例子:As aguess, set q=2精確解為： q = 1.0步驟 3:評估一下解的質量 (決定是否接受該解)步驟 4:為下一步做準備ADM701

12、, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-15解算的各個步驟 (續(xù))任務求解微分代數(shù)方程組:步驟 1:一個初始解步驟 2:校正步驟 3:的初始解評估一下解的質量 (決定是否接受該解)估計一下局部截斷誤差局部截斷誤差 (L) ？如果是 接受該結果，并進入步驟 4。如果不是 放棄該結果，改變步長并回到步驟 12 。ADM701, Section 1, November 2和010Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-16解算的各個步驟 (續(xù))全局截斷誤差 (

13、G)The difference betn the currentsolution and the true solution局部截斷誤差(L)The errorroduced in a single step步驟 4:為下一步做準備ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-17解算的各個步驟 (續(xù))任務求解微分代數(shù)方程組:步驟 1:一個初始解步驟 2:校正步驟 3:的初始解評估一下解的質量 (決定是否接受該解)步驟 4:為下一步做準備更新進行下一步更新進行下一步回到步驟 1 。的階數(shù)的

14、步長ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-18DEBUG/EPR3. Time at beginning of step(動力學仿真)1. Running count of sucsful steps2. Order of predicting polynomialCorrector informationADM701, Section 1,Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-194.5.6.7.8.9.10.11.12.13.DEBU

15、G/EPR(動力學) (續(xù))每個 GSTIFF 積分步包含兩小步：步驟 1: 時間上前進一步 (動力學分析的過程)1. The step number - A running count of the number of steps taken and can be used asa measure of how har working.MS/Solver is2. The order of the predictor for dynamics - Corresponds to the order of the polynomial ADAMS/Solver uses to predict t

16、he solutionatof theegration step.The value of time at the beginning of the step.The size of the step.ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-20DEBUG/EPR(動力學) (續(xù))步驟 2: 求解方程 (動力學分析的校正過程)5. The cumulative number of iterations - A running count of the iterations needed

17、to solve the equations of motion and can be used as a measure of how manycompuions ADAMS/Solver is performing.6. The iteration number - One at the beginning of each step and increments by one until ADAMS/Solver converges to a solution orexceeds the iterations.um allowable number ofADM701, Section 1,

18、 November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-21DEBUG/EPR(動力學) (續(xù))7.Absolute value of largest equation residual error- This number is an indicator of how far ADAMS/Solver is from a solution. This number should decrease after every iteration in healthy simulations.8.Dataseequationement ass

19、oted with #7 - Thes the largest equation residualerror for the above dataseement.9.Equation assoted with #8.ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-22DEBUG/EPR(動力學) (續(xù))10.Absolute value of largest change in a variable - The final iteration should not need to change

20、 variables very much. This number is an indicator of how far ADAMS/Solver needs to change variables to approach a solution. Ideally, this number should decrease after every iteration.11.Dataseement assoted with #10.Variable with the largest change for #11.Jacobian updates - If ADAMS/Solver has updat

21、ed the Jacobian, YES appears under the Jacobian new? header.ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-23問題描述使用 ADAMS/Solver 仿真所給的馬自達 MX-6 后備箱機構模型。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-24模型描述本章練習中，你可以使用練的模型。8 汽車后備箱打開機構IIADM701, Sec

22、tion 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-25開始練習要開始練習：從目錄下 exercise_dir/mod_19_hatchback_3 啟動ADAMS/View。從目錄 exercise_dir/mod_18_hatchback_2 下導入你一章所生成的模型。如果你需要一個正確的模型，可以導入目錄exercise_dir/mod_文件pleted 下的pleted.cmd 。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software Corpo

23、rationS1-26輸出一個ADAMS/Solver 的模型文件 (.adm)要輸出模型文件：從菜單 File 下選擇 Export。選擇下列選項，并選擇 OK：File Type: ADAMS/Solver Data SetFile Name: hatchback.admADAMS/View 輸出文件到你當前的工作目錄exercise_dir/mod_19_hatchback_3中。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-27生成一個ADAMS/Solver要生成命令文件 (.ac

24、f):令文件(.acf)1. 打開一個文本編輯器 (UNIX: vi 或 Jot；Windows: Notepad或 Wordpad)，并生成一個 ADAMS/Solver令文件(.acf) ，文件中包含下面令：hatchback.adm (the .adm exten optional)hatchback_test1 isDo not enter in acf.OUTPUT/NOSEPARATOR DEACTIVATE/MOTION, id=1 SIMULATE/DYNAMIC, END=4, STEPS=40 ACTIVATE/MOTION, id=1ADM701, Section 1,

25、November 20S10IMULATE/KINEMATIC, END=7, STEPS=30Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-28STOP將文件在你當前的工作目錄在獨立運行狀態(tài)下運行 ADAMS/Solver要在獨立運行狀態(tài)下運行 ADAMS/Solver ，你將使用 MSC.ADAMS 的程序菜單，一個基于菜單和文本的界面，在此界面下，你可以在命令行輸入命令。準備運行 ADAMS/Solver：1. 視你所在的工作，進行不同的操作：Windows：從菜單 Start 下選擇 Run 并通過輸入 cmd 打開一個命令窗口，改變路徑到你當前的

26、工作目錄 exercise_dir/mod_19_hatchback_3下。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-29UNIX: 打開一個 UNIX s前的工作目錄exercise_dir/mod_19_hatchback_3下。并改變路徑到你當2. 你將在此窗口內(nèi)運行 ADAMS/Solver 。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-30要進行仿真：使用你剛剛生成的文件

27、hatchback.acf 進行獨立運行ADAMS/Solver 的仿真，在命令窗口內(nèi)輸入下面Windows:令：adamsxx (其中 xx 為MSC.ADAMS 程序菜單)的版本號，例如：adams05) (顯示ru-s (運行標準的 ADAMS/Solver 可執(zhí)行程序)hatchback.acf (指定使用該 .acf 進行 ADAMS/Solver 的仿真)ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-31UNIX:adamsxx -c (其中 xx 為 示 MSC.ADAMS 程

28、序菜單)的版本號，例如： adams12 -c) (顯ru-s (運行標準的 ADAMS/Solver 可執(zhí)行程序)i (設置為交互式)hatchback.acf (指定使用該 .acf 進行 ADAMS/Solver 的仿真)exit (退出 ADAMS/Solver)注意: 通常情況下，你應該打開相應的信息文件(.msg) 并搜索是否有 errors 和 warnings 存在，修改模型文件 (.adm) 和命令文件 (.acf) 以減少errors 和 warnings 。2. 保留命令窗口處于打開狀態(tài)，因為你還要使用它。ADM701, Section 1, November 2010

29、Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-32修改模型文件 (.adm)現(xiàn)在修改模型簧的剛度系數(shù)。要修改剛度系數(shù)：在一個文本編輯器內(nèi)打開 hatchback.adm。修改兩個彈簧的剛度系數(shù)為 0.30 N/mm。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-333另存為 hatchback2.adm。修改 ADAMS/Solver令文件 (.acf)修改 .acf 以使其使用 hatchback2.adm 修改模型。要修改 .acf 文件：在一個文本

30、編輯器內(nèi)，打開 hatchback.acf。修改 .acf 文件的第一行和第二行如下所示:hatchback2hatchback_test2將文件另存為 hatchback2.acf。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-34在獨立運行狀態(tài)下再次運行 ADAMS/Solver：令文件，運行一個 ADAMS/Solver 的仿真。使用新在 ADAMS/View 中比較兩次仿真的結果：在 ADAMS/View 中導入兩次仿真結果 (hatchback_test1 和hatchback_t

31、est2) 并進行比較。要導入并比較結果：在 ADAMS/View 的菜單 File 下選擇 Import。要導入結果 hatchback_test1 輸入下面參數(shù)再選擇 OK：File Type: ADAMS/Solver.gra, .res)ysis (.req,File to Read: hatchback_test1.resMName: hatchbackADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-35要導入結果文件 hatchback_test2，重復步驟 2 導入結果文件hat

32、chback_test2.res。顯示 Database Navigator。5. 將 Filter 類型從 Ming 改為yses。6. 雙擊模型 hatchback 的名字，確認一下兩次仿真結果hatchback_test1 和 hatchback_test2 都存在，并為模型的子對象。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-36研究一下兩次仿真的結果：啟動 ADAMS/tProsor。1.2.從 Simulation 列選擇兩次仿真結果 hatchback_test1 和hatchback