系统动力学软件Vens

系统动力学软件Vens
系统动力学软件Vens

Vensim ? PLE 快速参考与自学手册台湾科技大学

摘要

1.File(档案)与cutting/pasting(剪下/贴上) 的操作如微软窗口系统之功能?

2.许多功能列中经常使用的功能项目都放在工具列的按钮,以利操作?

3.专门术语:”click”即按压鼠标左键再释放之?”drag” 即按压鼠标左键不释放而移动鼠标

?”right-click” 即按压鼠标右键再释放之?而”control-click” 即按ctrol键及按鼠标左键再释放之,结果与”right-click”相同?

4.Vensim使用预设变量,无论建立任何模块,系统自动建立必要变量而使用它;如标题列

的FINAL TIME变数?

________________________

Copyright 2002, Craig W. Kirkwood. All rights reserved. (Email: craig.kirkwood@https://www.360docs.net/doc/e0440779.html,)

Updated on December 12, 2002 by Jennifer Cihla Vender using VensimPLE Version 5.0c1

Main Toolbar(工具列)

按钮说明

New Model(新模块):建立一个新的Vensim模块。

Open Model(开启模块):开启一个存在的Vensim模块。

Save(储存):以现有文件名称储存?(若要更换文件名称,请使用在File

下的Save As指令) 。

Print(打印):打印目前窗口所选择的项目(若无选择则打印整个绘图工作

区)。”print option”小窗口让使用者有所选择。”selection”选择使用鼠标拖

曳成矩形的区域。

Cut(剪下):剪下所选择的项目并储存于回纹夹里。

Copy(复制):复制所选择的项目并储存于回纹夹里。

Paste(贴上):将现有回纹夹的数据贴到绘图工作区。

Set up a Simulation(建立模拟):在绘图工作区中,注记常数与lookup

变数。仅对此仿真,允许暂时更改注记变量的值。

Name the Simulation to be Made(命名模拟):框架内显示所选择的数

据集。若要改变数据集,按右边垂直杆。

Run a Simulation(执行模拟):如果框架内已显示有数据集,系统要求是

否要覆盖原有的数据集。

Automatically simulate on change(SyntheSim)(自动整体模拟改变):

视觉性的分析仿真于改变,计算与检阅探讨问题。

Run Reality Checks(执行实体检查):允许使用者建立对于模块有用的语

句,系统提供自动测试与确认那些语句是否适当的功能。

Build Windows – show/circulate(建立窗口-循环显示):使得绘图工作

区的窗口能够显示。

Output Windows – show/circulate(显示窗口-循环显示):使得输出工

作区的窗口能够显示。可循环显示已建立之输出工作区的窗口。

Control Panel(控制键盘窗口):显示控制键盘窗口。用来选择变量,调

整图形的时间轴及规格型态,管理数据集与图形。

Sketch Tools(绘图工具列)

按钮说明

Lock Sketch(锁图键):图形被锁住。只能选择变量,不能移动它。

Move/Size Words and Arrows(Pointer)(移动/改变大小指标):移动或改变窗口中对象大小。只要按着对象拖曳鼠标就可移动它。移动多个对象亦是如此。同时按着Shift键与鼠标左键可増加对象,再按Shift键与鼠标左键则减少对象。(提示:其它工具要增加与减少对象的操作也是如此)

Variable-Auxiliary/constant(变数-辅助/常数):在绘图工作区的窗口中建立变量(常数变量,辅助变量等)。在绘图工作区的一点插入一变量即按压鼠标左键就出现一盒子便于输入变量名称。要改变它只要在变量工具状况下,按压对象即可编辑之,最后以Enter键结束。在移动/改变大小指针工具下,对象上按压鼠标右键,出现小窗口即可更改其形状、颜色,字型、大小、颜色等。

Box Variable-Level(盒变量-层次):在绘图工作区的窗口中建立如盒状变量(用来作层次/库存)。操作如变数工具。盒变量形状大小可以使用鼠标拖曳其手把(小圆圈)。

Arrow(箭头指标):在窗口中建立直线或曲线箭头指针。点压起始变量,然后移动到目标变量再点压之,则形成一直线箭头指针。(注意:不要从起始变量拖曳到目标变量)在箭头指针或移动/改变大小指针工具下,拖曳直线箭头指针手把(小圆圈)就可形成曲线箭头指针。(注意:快捷方式方式,点压起始变量,在空白部分点压一下,然后再到目标变量点压一下即可形成曲线箭头指针。

Rate(流程指针):在窗口中建立流程指针包含垂直漏斗、空管,如需要,来源或池子(云图)。点压起始变量,然后移动到目标变量再点压之即形成流程指针。如果在空白部分点压,然后云图即产生在起始变或目标的所在。在Rate工具下,点压起始变量,再到空白部分,同时按Shift键与鼠标左键即可产生直角转折。按压鼠标右键可改变空管的格式。

Shadow Variable(隐藏变数):在此工具下,于窗口中增加存在之一变量为隐藏变量(不用增加原因)。

Sketch Comments(绘图批注):在窗口中,增加批注及图案于绘图上。在任何地方皆可置放绘图批注,只要点压一下即显示对话窗口,提供批注格式多样选择。注意,有些型态的批注覆盖在模块变量,以致于较难趋取它,因此将批注放置状态列最右边的。

Delete(删除键):在窗口中,删除结构,变量或批注。

Equations(方程式键):使用方程式编辑器来建立与编辑模块方程式。在方程式键工具下尚未建立方程序的变量会反白。点压变量即用方程式编辑器来建立之。

Analysis Tools(分析工具栏)

按钮说明

Causes Tree(因果树图):建立一个树状的变量因果图。

Uses Tree(使用树图):建立一个使用过变量的树状因果图。

Loops(循环图):显示所有变量的回馈循环说明。

Documents(文件说明):显示该模块变量之方程式,定义与单位说明。

Causes Strip(因果图分解):显示所选择变量与其有直接关系之结果图。(此功能亦

可用来显示lookup(检查)功能图)

Graph(结果图):显示所选择变量结果图比的要大。

Table(横向表格):横向显示依据时间间隔所选择变量值的表格。

Table Time Down(直向表格):直向显示依据时间间隔所选择变量值的表格。

Run Compares(模拟执行比较):比较第一次与第二次仿真执行数据集的所有

lookup与常数之不同。使用控制键盘窗口来管理数据集:改变所加载数据集的顺序,点选不是正在执行数据集即不在顶端处,就可以上移至顶端。改变所加载数据集的

顺序将会冲击使用不同图形工具的顺序。

分析工具注意事项:

1.若有较多的模拟执行,则分析工具是无法运作的。因此,在实验中,必须仔细地追踪在窗口中所显示的结果。

2.大部分窗口显示有关工作变量的信息。在窗口中选择一变量,用鼠标双击变量即成工作变量。

3.在分析工具所输出图形左上角功能列如右图,其中最左边的键是删除窗口键。

在其右边则是锁住删除功能键,再按一次则可恢复删除功能。其右边则是打印机功能键可以打印此窗口内容。其右边键则是复制窗口至回纹夹。最后键则是储存窗口内容于档案。4.在图形内有多个曲线,这些曲线会使用不同颜色显示。黑白打印机打印时很难区隔它,因此在Option功能键,选择”Show Line Markers on Graph Lines”可以在曲线上标示不同数字以示区隔。

Status Bar(状态列)

按钮说明

Set fonts on selected vars(设定变量字型):在Move/Size Words and

Arrows(工具下,选择一变量或多个变量后,再点选此功能,即可改变其

字型。若无选择变量,则会要求更改系统默认值。

Set size on selected vars(设定变量字号):选择变量,再点选此功能,

即可改变其字号。

Set bold on selected vars(设定变量粗体字型):选择变量,再点选此功

能,即可改变其为粗体字型。

Set italic on selected vars(设定变量斜体字型):选择变量,再点选此

功能,即可改变其为斜体字型。

Set underline on selected vars(设定变量底线字型):选择变量,再点

选此功能,即可改变其为底线字型。

Set strikethrough on selected vars(设定变量删除字型):选择变量,

再点选此功能,即可改变其为删除字型。

Set color on selected vars(设定变量颜色):选择变量,再点选此功能,

即可改变其颜色。

Set box color on selected vars(设定盒变量外框颜色):选择盒变量,

再点选此功能,即可改变其外框颜色。

Set surround shape on selected vars(设定变量外框形状):选择变量,

再点选此功能,即可改变其外框形状。

Set text position on selected vars(设定变量文字位置):选择变量,再

点选此功能,即可改变其文字位置。

Set color on selected arrows(设定箭头颜色):选择箭头,再点选此功

能,即可改变其颜色。

Set arrow width on selected arrows(设定箭头宽度):选择箭头,再点

选此功能,即可改变其宽度。

Set polarity on selected arrows(设定箭头极性):在因果图中来标示箭

头。在Move/Size Words and Arrows工具下,将鼠标移至手把(小圆圈)

再按右键,可有更多选择。

Push the highlighted words to the background(放置重点字于背景):

在Sketch Comments工具下,建立很大的批注而覆盖到一个或多个变量,

此功能是很有用的。(如很大的批注围着模块一些部分)在此状况很难选取

变量,因为它在批注后方。就点选批注拖曳至此键即可解决。

功能列重点

某些Vensim PLE方面只能使用功能列。就举几个有用的功能来说明:

1.Edit(编辑):其”Find”子功能,在模块绘图窗口中,追踪一个变量所有的情况。当它寻找一个变量的所有隐藏变量,是非常有用的。

2.View( 浏览):其”Refresh”子功能,重复显示屏幕。有些计算机暝屏幕显示驱动程序很难正确响应窗口的指令。结果留下垃圾于屏幕上(例如,一个箭头没有连接到任何东西,无法删除)。使用此功能即可移除垃圾。若此现象经常出现,请看下面第四项的更多有关永久修正之方法。

3.Model(模块):其”Setting>Time Bounds tab”子功能,再显示”Time Bounds for Model”对话窗口,它显示起始建立模块时所建立的时间界限之变量(INITIAL TIME,FINAL TIME,TIME STEP,SAVEPER与时间单位)值,可以更改它。

4.Option(选择):若有垃圾连续留在屏幕(参阅上面第二项),就选择”Continually Refresh Sketches.” 子功能,即会消除此问题,但是有时候会使得屏幕运作慢下来。另外,若打印一条或多条曲线而无法区隔它们,则可选择”Show Line Markers on Graph Lines” 子功能,它能给予不同曲线不同之号码以分辨它们。

5.Help(求助):Vensim PLE有许多在线求助功能。

有用的杂项项目

1.某些打印机,无法打印某些曲线上的一个或多个箭头。可能此曲线近似而不是一条直线。

(此曲线近似一条直线,无法在屏幕上看到其曲度)。请确认此曲线为一条直线或者在屏幕上能够辨识其曲度。则打印即无问题。

2.Vensim会检查模块内变量之单位。在短时间内,赋予方程式单位,往往会造成某些型态之错误(例如,在某些地方使用”days”,而某些地方则使用”weeks”)。

3.方程式编辑器通常皆能自行解释,但是一个有用的观点就是不能显现。如,如何使用图形对话窗口去建置一lookup功能,往往在其左边中间的”Type”显示”Constant”,必须拖拉至下方选择”Lookup.”,在下面几行即会显示”As Graph”位于”Help”之旁,点选它就可开始编辑Lookup定义窗口。

SAVINGS AND INCOME

effort 因果循环图快速自学手册

使用以下步骤,建立如上因果循环图:

1.启动Vensim ,在工具列点选New Model ,显示”Model Settings Time Bounds”对话窗口,

再点选”OK”钮即显示空白窗口,就可以开始绘制因果循环图。

2.设定此绘图字型为Arial 大小为10点,操作如下:在状态列的左边点选字型名称。因为尚

未选取任何项目,所以显示是否要更改预设字型与颜色,点选”Yes”键,则显示”View Defaults” 对话窗口,改变”Face”为Arial 与”Size”为10,然后点选”OK”钮即可。

3.点选绘图列下的”Variable – Auxiliary/Constant” (“变量-辅助量/常量”)工具,然后在

绘图工作区空白窗口,点选一个地方来放置变量”interest”,此时显示编辑框框,输

入”interest”再按”Enter”键即可显示字号为Arial 10的”interest”。重复此步骤来建立变量”savings”与”income”如上图。(提示:如果拼错变量名称,则点选”Variable – Auxiliary/Constant”工具钮,再点选拼错变量的名称,此时显示编辑框框更改之即可。如果想要完全删除变量或绘图区的其它组件,则点选绘图列下的”Delete”工具钮,再点选它们即可完全删除。

4.重复以上步骤来建立变量”work effort” 如上图。此时”work” 与“effort”显示在同一列,若要

将它们放在不同列,则拖曳手把(小圆圈)至左下即可调整之。如果要改变其它特性,就按鼠标右键或同时按”control”、鼠标左键与点选”work effort”,则显示对话窗口,它提供变量多样的选择。在对话窗口左上方,”Shape”标签选取”Clear Box”,所拖曳的小圆圈是改变”work effort”形状的手把。注意,在点选”Variable – Auxiliary/Constant”工具钮下,完成此步骤时手把(小圆圈)即消失;在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下,则手把(小圆圈)又会显现。

5.在绘图列中点选”Arrow”工具钮下,点选变量”interest”并放开鼠标,移至变量”savings”再

点选之,则显示有直线箭头指针从”interest”到”savings”; 在点选”Move/Size Words and Arrows ”工具钮下,拖曳直线箭头指针的手把(小圆圈)可以形成如上图之圆滑曲线。(提示:亦可在”Arrow”工具下,将鼠标移至直线箭头指针的手把(小圆圈)上方,就出现一小手,然后再拖拉它即可形成如上图之圆滑曲线。)

6.重复上述步骤来建立直线箭头指针从”savings”到”interest”;”savings”到”work effort”;”work effort” 到”income”;”income” 到”savings” 如上图。(提示:快速建立曲线箭头指针,在点选”Arrow”工具钮下,在两个变量之间再建立直线箭头指针,则系统自动会形成曲线箭头指针;若要删除箭头,则点选绘图列下的”Delete”工具钮,并点选箭头即可。)

7.在点选”Move/Size Words and Arrows”工具钮下,可以移动变量,注意,此移动并不会改变箭头指标之连接。(提示:在点选”Move/Size Words and Arrows”或”Arrow”工具钮下,将手把(小圆圈)移至变量处,并紧握鼠标左键而拖拉六亦可移动变量。)

8.从”savings”到”work effort”的曲线箭头指针上建立时间滞延符号如上图;在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下,在曲线箭头指针的手把(小圆圈)上,按鼠标右键,则显现对话窗口,在其中上方点选”Delay marking”即可。(提示:在点选”Arrow”工具钮下,再点选曲线箭头指针的手把(小圆圈)亦可快速显示对话窗口;在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下,可同时选取多个箭头手把(小圆圈);在箭头手把(小圆圈)上按”shift”键与鼠标左键,会增加手把(小圆圈)。)

9.增加”+”号于箭头左右,点选箭头操作如步骤8,在状态列下点选”Set polarity on selected arrows”再点选”+”号即可;接下来使用类同方式,增加”-” 号于从”savings”到”work effort”

的箭头左右。

10.改变极号”+”、”-”等位置,在箭头或箭头手把(小圆圈)上按鼠标右键,显示对话窗口下

方,在”Position polarity mark at the”选择所要的位置。若要改变”+”、”-”号的字号,则在相同对话窗口内,点选”Font” 钮即可更改。

11.置放正回馈循环的图形于正回馈循环内,如上图:点选”Sketch Comment”工具钮,然后

点选正回馈循环内一点;从批注说明对话窗口内,点选”Shape”内的”Loop Clkwse”,在”Graphics”下,点选”Image”内的”Loop Clkwse”右边框框拖拉的小窗口内点选”+”,再点选”OK” 钮即可;置放负回馈循环的图形操作如上。

12.最后,在点选”Sketch Comment”工具下,增加标题”SAVINGS AND INCOME”;在循环图

上方点选一点,于”Comment”框框内,键入”SAVINGS AND INCOME”,同时改变字号为12,然后点选”OK” 钮即可;再拖拉其手把(小圆圈),可将批注排一行。

13.打印图形,将此图形复制到回纹夹内,再于文书编辑器内的文件贴上。注意,在打印或复

制的图形内无手把(小圆圈)。注意,必须将此图形复制到回纹夹内。也可以在功能列的”Edit”

工具钮下,点选”Select All” 钮亦可,或者在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下,拖拉而包含整个图形。(提示:点选”Select All”键,或许会把靠近绘图工作区边缘的曲线箭头指针删除掉。)

14. 在工具列内,按”Save”钮可以储存所制作的图形。

15.Vensim PLE提供3种分析工具去分析因果循环图之逻辑架构:”Causes Tree,” “Uses

Tree,” 与”Loops.”;”Causes Tree,”与“Uses Tree,”工具,显示在树形图内,变量与工作变量的因果关系,而”Loops.”工具显示包含工作变量的因果(回馈)循环。

16.确认”savings”被选取为工作变数。在标题列的最右边的地方,会显示工作变量的名称。

若”savings”没有被选取为工作变量,可以在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下点选它,就会在标题列的最右边的地方显示。

17. 点选”Cause Tree”的分析工具钮,会显示下面左边之图;点选”Uses Tree”的分析工具钮,

会显示下面右边之图;这两个图是经由因果循环图中的工作变量”savings”的因果连接架构,刚好分别前后对调;注意,当循环向后回到工作变量,则用括号包起来。

18.为了确定”savings”仍然是工作变量,点选”Loop”的分析工具钮,则会显示下图,它列举全

循环。

部有关该工作变量的因果(回馈)

Simulation Model Quick Tutorial

在结束因果循环快速自学手册后,开始仿真模块快速自学手册前,上面三倘图显示积流图 、仿真模块方程式与存款账户模块的输出分解图,建置如下:

1.启动Vensim 与点选功能列的”New Model”钮,显示”Time Bounds for Model”对话窗口.将

区间四分之一,改变”TIME STEP”为0.25与”Units for Time”为Year ,然后点选”OK”钮。

2.在绘图列内,点选”Box Variable –Level”工具,于工作窗口内点选一点,出现编辑框框,键入”Savings”,再按”Enter”键即显示”Savings”。

3.在绘图列内,点选”Rate”工具,于盒变量左方,点选一点则显示云图;移动鼠标至”Savings”

而点选它,出现编辑框框,键入”interest”,再按”Enter”键,一条水管由云图指向”Savings”,”interest”位于水管漏斗下,如:此自学手册的最上图。

4.在绘图列内,点选”Variable –Auxiliary/Constant”工具钮,于工作窗口内点选一空白点放置”INTEREST RATE”,出现编辑框框,键入”INTEREST RATE”,再按”Enter”键即显示”INTEREST RATE”。

5.在绘图列内,点选”Arrow”工具钮,拖拉箭头从”Savings”到”interest”,从”INTEREST RATE”

到”interest”,即完成如上之积流图。

建置方程式

6.在绘图列内,点选”Equations”工具,则变数”interest”,”INTEREST RATE”与”Savings”

将显现反白于绘图工作区;反白的变量表示尚未建置方程式。

7.点选”interest”,显示编辑方程式对话窗口,在其上方=号旁键入”Savings*INTEREST RATE”(不用引号)。(提示:亦可使用鼠标点选在对话窗口中右方的变量表列与数字键盘;

但是对于简单的方程式,此方法并不会节省许多时间;但是却不会拼错变量名称),最后点选”OK”即可完成。

8.若正确完成方程式的输入,则编辑方程式对话窗口就会关闭;而变量”interest”就不会反白显示。为了要了解Vensim如何表示输入错误方程式时的讯息,可以输入不正确的”Savings”

拚法即可。(提示:在点选”Equations”钮后,即可点选任何变量输入方程式;即使已完成建置方程式,亦可再点选而更改之)

9.点选”Savings”,显示编辑方程式对话窗口,因为Vensim能够从模块区中,决定变量”Savings”层次,是等于”interest”的积分,此方程式在对话窗口的上方中,已显示于=号旁;同时在对话窗口的上方中,于”Initial Value”设定为”100” (不用引号)。此值是设定给变量”Savings”之方程式,最后点选”OK”即可。

10. 点选”INTEREST RATE”,在方程式对话窗口的上方,=号右方键入”0.05” (不用引号),

点选”OK”即可。现在已建立存款账号模块,它有初始值100,年利率0.05(5%);要显示方程式模块,须要从分析工具列选取”Document”工具钮。表列之方程式如此手册开始之左边数据。

执行传统仿真与显示结果

11.在工具列点选”Run a Simulation”钮来执行仿真模块;如果一个资料集称为”Current”己存

在计算机里,系统会显示讯息要求是否须要覆盖它;若以上讯息显示,则回答是。

12.确定”Savings”被选为工具变量,其名称显示于标题列的最右侧字段;若”Savings”不被选

为工具变数,则点选绘图列的点工具钮,再点选”Savings”即成为工具变量,其名称会显示在标题列上。此时,在分析工具中,选取”Causes Strip”工具,则”Savings”与”interest”

的图形会显示在手册开始之右边图形。

13.储存模块会想到使用功能列的”Save”钮;事实上,会发现到使用功能列之”Build Windows

–show/circulate”与”Output Windows –show/ci rculate”钮是有用的;注意,”Build Windows –show/circulate”包含积流图的绘图是一标准窗口,像”Output Windows –show/circulate”显示模块方程式与仿真输出图之曲线。全部这些窗口的动作如一般窗口的动作;尤其,如果用Build Window窗口来点选外露部分如因果图、表等,而Output Windows 也显示在屏幕上,这些窗口将会消失。当Build Window将窗口置放于窗口堆栈的上方将会有何现象,它会盖掉Output Windows窗口;如果要显示Output Windows窗口,只要再点选Output Windows即可。

14.制作”INTEREST RATE”一个敏锐分析表如下:在功能列点选”Set up a Simulation”钮;如

此做时”INTEREST RATE”在积流图中显示反白,此谓它是一常数在特殊模拟执行中可以更改。点选”INTEREST RATE”,编辑对话窗口出现,其值为0.05,修改它为0.06,再按”Enter”键关闭编辑对话窗口。(提示:注意此更改只对下次模拟执行有效,此后”INTEREST RATE”的值回复为0.05)

15. 在功能列点选”Run a Simulation”钮,一对话窗口出现”Dataset Current already exists. Do

you want to overwrite it?”,点选”No”,另一个对话窗口显示数据集储存于现在目录,在”File name”键入”run2”,再按”OK”钮;此时模拟开始执行,结果存于新的数据集,其文件名称为”run2.vdf”。

16.确认”Savings”已被选定为工作变量,点选在分析工具的”Graph”钮,图形显示在另一页,

此时两个曲线分别显示不同颜色,而不是以1,2来标示;为了增加标示多样的选择,在功能列的”Option”,检查其中的”Show Line Markers on Graph Lines.” (提示:如果于黑白打印机打印,最好增加标示来区分为宜)

17. 点选在分析工具的”Runs Compare”钮,将会显示”INTEREST RATE”在不同模拟执行下

的值。

Custom Graph

4,000

20,000

2,000

0102030405060708090100

Time (Year)

Savings : Current1111111111

Savings : run22222222222

interest : Current333333333

interest : run24444444444

18.若要改变图形中曲线之显示顺序或者于图形增加或删除曲线,其操作如下:点选在功能列

的”Control Panel”,然后点选”Datasets”钮;显示目前加载的数据集(用来建立图形的)与其它可用之数据集。在加载的数据集中,亦可将之下载,只要点选”<<”钮即可;一旦数据集被下载,当建置图形时,它不会被显示,直到它被重新在可资使用数据集中,点选”>>”

钮加载为止。(提示:数据集显示之顺序是按照加载数据集清单的顺序;若点选不在顶端的数据集,即会自动移到顶端;注意,任何改变控制键对话窗口之数据,都会对所建置之图形有所影响。以前所建置之图形皆消失了即使在建置图形后,并未做任何改变。)

19.在点选”Table”分析工具钮,可建立工作变量值之表格;表格窗口是活的,不像图形输出之

窗口。只要留着此窗口,每次点选”Table”钮,现有的工作变量值即会增加在表格窗口中。

(提示:当你想要用Vensim可建立较为复杂之图形时,希望能将数据表格复制于电子电子表格中,”Table”工具钮是十分有用的。“Table Time Down”分析工具也能够建立工作变量的表格,只是它显示的方式是不同时间之值分别在不同列中,而不是不同栏中。)

20.因果循环分析工具(“Causes Tree”,”Uses Tree”与”Loops”)能够用来分析积流图的因果循

环结构;也能够使用方程式编辑器来输入变量之单位;此时,Vensim会做单位之检查。

21.在功能列的点选”Model>Settings”之”Time Bounds …”能够控制模拟执行之时间范围;使

用”Tab”键于”Time Bounds …”窗口中的”INITIAL TIME”中设定模拟的初始值,”FINAL TIME” 中设定模拟的结束值;”TIME STEP”是计算模块变量新值的时间区段与”SAVEPER” 是模块变量值储存的时间区段。(提示:SAVEPER仅冲击之区段是模拟的结果被用来显示图形或表格,而不是仿真的结果正确值;SAVEPER将设定为TIME STEP 的整数倍;若设定TIME STEP之值小于1,通常用0.5之倍数,如0.5,0.25,0.125,0.0625等,是一个好想法;若TIME STEP设定为其它值,当计算机储存分数时或许有四舍五入之错误发生。在工具列中,仿真结果之图形能被”Control Panel”对话窗口中的”Time Axis”

所控制,想要进一步的信息,请参阅在线求助画面。)

敏感分析图形之操作(SyntheSim)

22.使用常数值之图形浏览敏感模块所使用之工具称为”SyntheSim",当使用”SyntheSim",模

拟之结果会盖掉原有之模块。条板之刻数是表示可改变之常数。图形是用来表示输出或模块变量之冲突。

23.点选工具列之”Automatically simulate on change”钮来启动SyntheSim,若资料

集”Current”已经存在,系统会显示讯息,要求是否要覆盖它;回答”Yes”。(参阅步骤28详细说明),SyntheSim之画面显示如下:

24.当使用SyntheSim时,在工具列出现新的按钮,以下说明每一个按钮:

SyntheSim工具钮

按钮说明

Automatically simulate on change(自动异动模拟):启动模拟

Stop simulating(停止模拟):停止仿真并且回到模块说明画面

Save this run to …(储存执行):储存变量现有值到一数据集

Reset Current Slider to base model val(Home)(归零现有刻板数至基本模

块值):归零选择常刻板数至基本模块值

Reset all Constants/Lookups to base model vals(Ctrl+Home)(归零所有

常数/Lookups至基本模块值):归零选择常刻板数至基本模块值

25.以详细大的图来观看变量,用按左键移动鼠标至变量处即可;如:用按左键移动鼠标至变

量”interest”处,则大的图来显示变量如下图:

26.浏览模块敏感度,拖曳着刻板数左右移动,就可显现变量实时之图形;如此使用SyntheSim

浏览模块敏感度来改变常数值,而不须要储存每个模块,重复执行与比较结果。反应的图形如下图;注意,变量”INTEREST RATE”的刻板值由0.05至0.30,而”interest”与”Savings”

变量值曲线坡度上升到较高值。

27.比较SyntheSim执行与前一执行,点选”Save this Run to …”钮。然后改变数据集名称再点

选”Save”;Vensim停止储存SyntheSim结果到前面数据集档案,而使用现在改变的任何常数值至新的数据集档案。注意,它并没有改变原有模块。例如:文件工具钮仍然显示SyntheSim启动之前的常数值。无论如何,分析工具(Cause Strip,Graph,与Table)将显示刻板数与在SyntheSim最后异动之变量。

28.警示:在SyntheSim中,任何改变都会自动储存在输出档案的数据集中,即使未刻意储存

它;因此,当设定SyntheSim的输出档案或当储存时要覆盖原有数据集皆使用警示;当使用SyntheSim时,确认在输出档案窗口中的数据集是想要改变之数据集。(回想,当启动SyntheSim仿真,系统要求是否要覆盖现在的数据集,回答”no”时,即可改变数据集文件名称-参考步骤23)。

29.归零模块的常数至基本模块值,使用以下任一归零钮;”Reset Current Slider to base

model val”将归零所选取之常刻板数至基本模块值;”Reset all Constant/Lookups to base model vals” 将归零所有常刻板数至基本模块值。

30.停止SyntheSim,点选”Stop simulating”钮,将回到模块定义区。

常用图形操作

31.在工作列中.点选”Control Panel”钮,显示对话窗口,点选”Graph”钮,再点选”New…”钮。

例如:要显示在”Current”与”Run2”先前所建立之两个执行中的变量”Savings”与”interest”

于一图形中;使用分析工具中的”Causes Strip”或”Graph”工具钮,无法达成。总之,可以在一个图形中,建立四条曲线。

32.建立新的常用图形,在工作列中.点选”Control Panel”钮,显示对话窗口,点选”Graph”

钮,再点选”New…”钮,显示一对话窗口如下一页最上面的图(尚未完全输入数据);使用此图为一范例,填入”Title”与对话窗口中的下方”Variable”与”Dataset”栏之输入字段;

在”Variable”与”Dataset” 之四个输入字段表示哪个变量是属于哪个仿真资料集。

33.最后,检查在对话窗口左下方的”Scale”字段之两个框框;每个检查框框说明紧接着框框右

上方与左下方的变量,使用图形垂直轴相同刻度;因此,检查盒子之图如下页,其中”Savings”的两个图以相同的垂直刻度来显示;”interest”的两个图以相同的垂直刻度来显示(虽然两对图之刻度并不相同),点选”OK”钮关闭常用图之对话窗口。

34.若要显示常用图形,可在”Control Panel”对话窗口中,点选”Graph”钮,再点选已定义

之”CUSTOM_GRAPH”,最后点选”Display”钮;其图形如下页之图形,注意,垂直轴的刻度40,000,20,000与0为”Savings”两个图之刻度;而垂直轴的刻度4,000,2,000与0为”interest”两个图之刻度;在在线求助画面有更深入的说明。

Custom Graph

40,000

4,000

20,000

2,000

0102030405060708090100

Time (Year)

Savings : Current1111111111

Savings : run22222222222

interest : Current333333333

interest : run24444444444

Lookup功能操作

35.使用Lookup功能,说明任意两个变量在一个仿真模块之间的函数关系;可以描述一个表

格它包含两个变量的一组值;而Vensim使用线性关系来决定相依变量之值赋予给一个不在表格内的独立变量。为了说明这些,考虑改变储蓄存款模块的一个状况,当存款少于$5,000,利率为5%,存款不少于$5,000,利率为7%。

36.修改以前的储蓄存款模块之积流图如下图,更改常数名称”INTEREST RATE”

为”INTEREST LOOKUP”。

37.在工具列中,使用”Equations”工具钮,来说明”INTEREST LOOKUP”的lookup功能之方程

式;首先,打开”INTEREST LOOKUP”的方程式编辑器,在其左上方2/3处的Type字段显示”Constant”,按倒三角形,点选”lookup”,则在下方”Help”旁显示”As Graph”。

38.点选”As Graph”钮,则显示Lookup定义图形对话窗口;进入lookup功能可以在对话窗口中

央画线,也可以在左边”Input”与“Output”两栏输入一组数字;第一列输入”Input”为0,“Output” 为0,第二列输入”Input”为5000,“Output”为250,第三列输入”Input”为20000,“Output”为1300;然后点选”OK”钮[这些字段说明”Input”是”Savings”为0,“Output”是interest”为0,”Input”为5000,“Output””为250,”Input”为20000,“Output””为1300;正确

39.使用方程式编辑器来说明”interest”的方程式如下:

INTEREST LOOKUP(Savings)

这说明”interest”的值与” Savings”的值是经由线性对应关系之值定义在”INTEREST LOOKUP”中。

40.执行仿真模块,与显示”Savings”的因果分解图,会得到上面的图形;为了验证,可以使

用”Table”工具来得到”Savings”与”interest”的值;100年后”Savings”的值为17,057而”interest”的值为1,094;比较此分解图,经过修改利率流程后,100年后的储蓄余额比第10页的图有点高,但差异并不大,,主要是余额达到$5,000后,利率方才调整为7%,这要组过78年后才会发生。

41.至于lookup功能的深入信息,请用在线求助,而此例子使用lookup功能,Vensim的IF THEN

ELSE功能也能计算”interest”的值如此例子;请用在线求助来了解IF THEN ELSE。

42.最后,Vensim的敏感分析特性,针对特殊的模拟执行,通常能够暂时改变lookup功能之

形状。

使用”Time”变量

43.一些Vensim功能明显是时间函数,为了使用这些功能,在模块中必须使用”Time”当作变量;

例如:在一个Vensim仿真模块中,使用三角正弦函数,对某些产品100单位振幅与12个月季节变化需求元素,当作一简单模块来分析;然后Vensim方程式表示如下:

Variable Demand = 100 * sin(2 * 3.14159 * Time / 12) 时间以月为单位。

44.按New Model钮来建立一个新的Vensim仿真模块,设定TIME STEP等于0.25,其它为系

统预留设定值。

45.使用”Variable –Auxiliary/Constant”工具来建立”Variable Demand”(没有双引号)变量于模

块中的绘图工作区,同时,打算建立变量”Time” (没有双引号);此时会收到一错误讯息:”The variable Time already exists.”点选”OK”钮,清除错误讯息,再按ESC键来清除变量字段的框框。

46.当选取Document工具钮去检查模块的方程式,则表列中没有”Time”的变数;总之,它不

在文件工具的输出档,因为Time在Vensim仿真模块中,是内建的变量。

47.因为Time已存在于模块中,只有使用”Shadow Variable”钮,而不是使用”Variable –

Auxiliary/Constant”钮来建置它;使用”Shadow Variable”钮,在空白绘图工作区,点选一点,从变量窗体中,选取Time,然后使用箭头工具钮拉一条箭头指标从Time到Variable Demand,形成如下图形:

(注意:Time用<>符号包起来,表示它是一个隐藏式变量)

48. 完成模块建立,使用方程式工具钮来建置Variable Demand变量,内容如34项说明;因

为Time是隐藏式变量,不须要建立方程序。

49.按”Run a Simulation”钮来执行仿真模块,建立工作变量”Variable Demand”,再按Causes

Strip钮,则显示如下图:

Current

咖啡杯的故事

系统动力学vensim软件使用说明

因果循环图快速自学手册 使用以下步骤,建立如上因果循环图: 1.启动Vensim,在工具列点选New Model,显示”Model Settings Time Bounds”对话窗口,再点选”OK”钮即显示空白窗口,就可以开始绘制因果循环图。 2.设定此绘图字型为Arial大小为10点,操作如下:在状态列的左边点选字型名称。因为尚未选取任何项目,所以显示是否要更改预设字型与颜色,点选”Yes”键,则显示”View Defaults” 对话窗口,改变”Face”为Arial与”Size”为10,然后点选”OK” 钮即可。 3.点选绘图列下的”Variable –Auxiliary/Constant”(“变量-辅助量/常量”)工具,然后在绘图工作区空白窗口,点选一个地方来放置变量”interest”,此时显示编辑框框,输入”interest”再按”Enter”键即可显示字号为Arial 10的”interest”。 重复此步骤来建立变量”savings”与”income”如上图。(提示:如果拼错变量名称,则点选”Variable –Auxiliary/Constant”工具钮,再点选拼错变量的名称,此时显示编辑框框更改之即可。如果想要完全删除变量或绘图区的其它组件,则点选绘图列下的”Delete”工具钮,再点选它们即可完全删除。 4.重复以上步骤来建立变量”work effort” 如上图。此时”work” 与“effort”显示在同一列,若要将它们放在不同列,则拖曳手把(小圆圈)至左下即可调整之。如果要改变其它特性,就按鼠标右键或同时按”control”、鼠标左键与点选”work effort”,则显示对话窗口,它提供变量多样的选择。在对话窗口左上方,”Shape”标签选取”Clear Box”,所拖曳的小圆圈是改变”work effort”形状的手把。注意,在点选”Variable –Auxiliary/Constant”工具钮下,完成此步骤时手把(小圆圈)即消失; 在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下,则手把(小圆圈)又会显现。

《机械系统动力学仿真分析软件》

| 论坛社区 《机械系统动力学仿真分析软件》(MSC.ADAMS.2005.R2)R2 资源分类: 软件/行业软件 发布者: Coolload 发布时间: 2005-12-18 20:22 最新更新时间: 2005-12-19 07:04 浏览次数: 14548 实用链接: 收藏此页 eMule资源 下面是用户共享的文件列表,安装eMule后,您可以点击这些文件名进行下载 [机械系统动力学仿真分析软件].[$u]MSC.ADAMS.2005.R2.rar201.2MB [机械系统动力学仿真分析软 295.4MB 件].MSC_ADAMS_V2005_ISO-LND-CD1.iso [机械系统动力学仿真分析软185.0MB

件].MSC_ADAMS_V2005_ISO-LND-CD2.bin [机械系统动力学仿真分析软 6.5KB 件].Msc.Adams.v2005.Iso-Lnd-Cd1-Crack.rar 全选480.4MB eMule主页下载eMule使用指南如何发布 中文名称:机械系统动力学仿真分析 软件 英文名称:MSC.ADAMS.2005.R2 版本:R2 发行时间:2005年12月15日 制作发行:美国MSC公司 地区:美国 语言:英语 简介: [通过安全测试] 杀毒软件:Symantec AntiVirus 版本: 9.0.0.338 病毒库:2005-12-16 共享时间:10:00 AM - 24:00 PM(除 非线路故障或者机器故障) 共享服务器:Razorback 2.0 [通过安装测试]Windows2000 SP4 软件版权归原作者及原软件公司所 有,如果你喜欢,请购买正版软件

系统动力学软件VENSIM PLE教程

第8章 Vensim PLE 软件包中系统动力学函数 系统动力学所以能处理复杂的系统问题,除提出流位流率系简化流率基本入树建模法去描述系统外,还有一个重要原因是其专用软件都设计了一系列通用的系统动力学函数。 第一节数学、逻辑、测试函数 § 8.1.1 数学函数 Vensim PLE备有五种普通数学函数供用户使用。 1.SIN(X) 定义1:SIN(X)为三角正弦函数,X须以弧度表示,其值小于8.35×105 当自变量是角度时,应通过乘以2π/360 转化为弧度。 2.EXP(X) 定义2:EXP(X) = e X ,e是自然对数的底,e=2.7182…,X的值必须小于36。 人们常用指数函数去描述系统,有了上面函数将会带来很大方便。 3. LN(X),变量X大于零。 即以e为底的对数函数,它与EXP(X)互为反函数,这样可以用EXP(X)和LN(X)来计算非以e为底的幂函数和对数函数。 4. SQRT(X)=√X—,X必须是非负量。 5. ABS(X) = │X│,对X取绝对值。 § 8.1.2 逻辑函数 逻辑函数的作用类似于其它计算机语言中的条件语句,Vensim PLE的逻辑函数有三种。 1.最大函数MAX(P,Q) MAX表示从两个量中选取较大者,P和Q是被比较的两个量,结果也是在这两个量中选取。 P 若P≥Q 定义1:若MAX(P,Q)= Q 若P≤Q 其中P,Q是变量或常量,则MAX(P,Q)为最大函数。 可用MAX函数从多个量中选取较大者。如从P,Q,D三个量中选择较大者可用:MAX(D,MAX(P,Q))。 最小函数 Q 若P≥Q 定义2:若MIN(P,Q)= P 若P≤Q 则MIN(P,Q)为最小函数。 1.MIN同MAX一样,可以从MIN(P,Q) 基本功能中派生出各种用法。 3. 选择函数IF THEN ELSE(C,T,F) 定义3:若IF THEN ELSE(C,T,F)

(完整版)系统动力学模型案例分析

系统动力学模型介绍 1.系统动力学的思想、方法 系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能,分别表征了系统的组织和系统的行为,它们是相对独立的,又可以在—定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素,才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度,而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息,可以通过收集,分析系统的历史数据资料来获得,是属定量方面的信息,而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度,其中也包含着大量的实际工作经验,是属定性方面的信息。因此,系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法,实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息,并将它们有机地融合在一起,合理有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤

(1)建模原理 用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性,任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况,从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点,就是实现结构和功能的双模拟,因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样,系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表,而不是原原本本地翻译或复制。因此,在构造系统动力学模型的过程中,必须注意把握大局,抓主要矛盾,合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验,有一整套定性、定量的方法,如结构和参数的灵敏度分析,极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等,但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践,而实践的检验是长期的,不是一二次就可以完成的。因此,一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善,以适应实际系统新的变化和新的目标。 (2)建模步骤 系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程,根据人们对客观事物认识的规律,这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程,因此它必须是一个由粗到细,由表及里,多次循环,不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤这五大步骤有一定的先后次序,但按照构模过程中的具体情况,它们又都是交叉、反复进行的。 第一步系统分析的主要任务是明确系统问题,广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息,然后大致划定系统的边界。 第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。 第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。 第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试,经过对模型各种性能指标的评估不断修改、完善模型。 第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和做各种政策实验。 3.建模工具 系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法 因果关系图法 在因果关系图中,各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是一个带箭头的实线(直线或弧线),箭头方向表示因果关系的作用方向,箭头旁标有“+”或“-”号,分别表示两种极性的因果链。

系统动力学模型

第10 章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具,如同物理实验室、化学实验室一样,也被称之为战略研究实验室,自从问世以来,可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1 节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法,它是系统科学的一个分支,也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科,实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导,建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系,其主要含义如下: 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法; 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统; 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题,故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ; 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法,但要有计算 机仿真语言DYNAMIC勺支持,如:PD PLUS VENSIM等的支持; 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系; 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计

算机仿真实验结果,即坐标图象和二维报表; 系统动力学模型建立的一般步骤是:明确问题,绘制因果关系图,绘制系统动力学模型流图,建立系统动力学模型,仿真实验,检验或修改模型或参数,战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统,因此,许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力,并积极开展了区域发展,城市发展,环境规划等方面的推广应用工作,因此,各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特(JAY.W.FORRESTERI出来的。目前,风靡全世界,成为社会科学重要实验手段,它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题,城市发展,企业管理等领域进行了卓有成效的研究,接连发表了《工业动力学》,《城市动力学》,《世界动力学》,《增长的极限》等著作,引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980 年,后来,陆续做了大量的工作,主要表现如下: 1 )人才培养 自从1980年以来,我国非常重视系统动力学人才的培养,主要采用“走出去,请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学,走出去就是派留学生,如:首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等,另外,还多次举办了全国性的讲习班。 2 )编译编写专著

车辆系统动力学仿真大作业(带程序)

Assignment Vehicle system dynamics simulation 学院:机电学院 专业:机械工程及自动化 姓名: 指导教师:

The model we are going to analys: The FBD of the suspension system is shown as follow:

According to the New's second Law, we can get the equation: 2 )()(221211mg z z c z z k z m --+-=???? 221212)()(z k mg z z c z z k z m w +-----=? ??? 0)()()()(222111222111=-++--+-++--+? ? ? ? ? ? ? ?w w w w z L z k z L z k z L z c z L z c z m χχχχ 0)()()()(2222111122221111=-++----++---? ? ? ? ? ? ? ?w w w w z L z L k z L z L k z L z L c z L z L c J χχχχχ d w w w w Q z L z k z L z c z m ,111111111)()(-=------? ? ? ? ?χχ d w w w w Q z L z k z L z c z m ,222222222)()(-=-+--+-? ????χχ When there is no excitation we can get the equation: 2)()(221211mg z z c z z k z m --+-=???? 2 21212)()(z k mg z z c z z k z m w +-----=? ??? Then we substitude the data into the equation, we write a procedure to simulate the system: Date: ???? ?? ??? ??==?==?===MN/m 0.10k m 25.1s/m kN 0.20MN/m 0.1m kg 3020kg 2100kg 3250w 2l c k I m m by w b

机械系统动力学

《机械系统动力学》 机械系统动力学中分析中的 仿真前沿 学院:机械工程学院 专业:机制一班 姓名:董正凯 学号:S12080201006

摘要 计算机及其相应技术的发展为建立机械系统仿真提供了一个有效的手段,机械系统动力学中的许多难题均可以采用仿真技术来解决,本文主要讲述了目前在机械系统动力学的分析中仿真技术主要的研究重点及其研究中主要存在的问题。 关键词:机械系统动力学仿真系统建模

机械系统动力学中分析中的仿真前沿 机械专业既是一个传统的专业,又是一个不断融合新技术、不断创新的专业。随着科技的发展,计算机仿真技术越来越广泛地应用在各个领域。基于多体系统动力学的机械系统动力学分析与仿真技术,从二十世纪七十年代开始吸引了众多研究者,已解决了自动化建模和求解问题的基础理论问题,并于八十年代形成了一系列商业化软件,到了九十年代,机械系统动力学分析与仿真技术更已能成熟应用于工业界。 目前的研究重点表现在以下几个方面: (1)柔性多体系统动力学的建模理论 多刚体系统的建模理论已经成熟,目前柔性多体系统的建模成了一个研究热点,柔性多体系统动力学由于本身既存在大范围的刚体运动又存在弹性变形运动,因而其与有限元分析方法及多刚体力学分析方法有密切关系。事实上,绝对的刚体运动不存在,绝对的弹性动力学问题在工程实际中也少见,实际工程问题严格说都是柔性多体动力学问题,只不过为了问题的简化容易求解,不得不化简为多刚体动力学问题、结构动力学问题来处理。然而这给使用者带来了不便,同一个问题必须利用两种分析方法处理。大多商用软件系统采用的浮动标架法对处理小变形部件的柔性系统较为有效,对包含大变形部件的柔体多体系统会产生较大仿真分析误差甚至完全错误的仿真结论。最近提出的绝对节点坐标方法,是对有限元技术的拓展和较大创新,在常规有限元中梁单元、板壳单元采用节点微小转动作为节点坐标,因而不能精确描述刚体运动。绝对节点坐标法则采用节点位移和节点斜率作为节点坐标,其形函数可以描述任意刚体位移。利用这种方法梁和板壳可以看作是等参单元,系统的质量阵为一常数阵,然而其刚度阵为强非线性阵,这与浮动标架法有截然不同的区别。这种方法已成功应用于手术线的大变形仿真中。寻求有限元分析与多刚体力学的统一近年来成为多体动力学分析的一个研究热点,绝对节点坐标法在这方面有极大的潜力,可以说绝对节点坐标法是柔性多体力学发展的一个重要进展。另外,各种柔性多体的分析方法之间是否存在某种互推关系也引起了人们的注意,如两个主要分析方法:浮动标架法、绝对节点坐标法之间是否可以互推?这些都具有重大理论意义。 另外柔性多体系统动力学中由于大范围的刚体运动与弹性变形运动相互耦合,采用浮动标架法时,即便是小变形问题,由于处于高速旋转仍会产生动力刚化现象。如果仅仅采用小变形理论,将产生错误的结论,必须计及动力刚化效应。动力刚化现象已成为柔性多体动力学的一个重要研究方面。如何利用简单的补偿方法来考虑动力刚化是问题的关键。 柔性多体系统动力学中关于柔性体的离散化表达存在三种形式:基于有限元分析的模态表达,基于试验模态分析的模态表达和基于有限元节点坐标的有限元列式。有限元列式由于大大地增加了系统的求解规模使其应用受到限制,因而一般采用模态分析方法,对模态进行模态截断、模态综合,从而缩减系统的求解规模。为了保证求解精度,同时又能提高求解速度如何进行模态截断、模态综合就成了一个关键问题。再者如何充分利用试验模态分析的结果也是一个关键性研究课题,这一方面的研究还不够深入。 柔性多体系统动力学可以计算出每一时刻的弹性位移,通过计算应变可计算计算出应力。由于一般的多柔体分析程序不具备有限元分析功能,因而柔性体的应力分析都是由有限元程序处理。由于可以计算出每个柔性体的应力的变化历

系统动力学模型

第10章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具,如同物理实验室、化学实验室一样,也被称之为战略研究实验室,自从问世以来,可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1节系统动力学概述 1.1 概念 系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法,它是系统科学的一个分支,也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科,实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导,建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系,其主要含义如下: 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法; 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统; 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题,故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室”; 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法,但要有计算

机仿真语言DYNAMIC的支持,如:PD PLUS,VENSIM等的支持; 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系; 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果,即坐标图象和二维报表; 系统动力学模型建立的一般步骤是:明确问题,绘制因果关系图,绘制系统动力学模型流图,建立系统动力学模型,仿真实验,检验或修改模型或参数,战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统,因此,许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力,并积极开展了区域发展,城市发展,环境规划等方面的推广应用工作,因此,各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特(JAY.W.FORRESTER)提出来的。目前,风靡全世界,成为社会科学重要实验手段,它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题,城市发展,企业管理等领域进行了卓有成效的研究,接连发表了《工业动力学》,《城市动力学》,《世界动力学》,《增长的极限》等著作,引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年,后来,陆续做了大量的工作,主要表现如下: 1)人才培养

机械系统动力学仿真软件ADAMS培训教程

机械系统动力学仿真软件ADAMS培训教程(1周时间) 一机械系统动力学方程基础 以闭环矢量法为例,介绍平面机构的运动学方程推导,瞬态动力学方程求解,方程组装及在Matlab/simulink模块中的实现,让学生对动力学求解有一个感性的认识。 教学内容: 1.1 机构动力学分析。四杆机构,杆长分别为L1,L2,L3和L4, 其中,L3为机架,L1为匀速转动的原动件,杆L4受到一恒定的扭矩T的作用。求各杆的运动和受力。(图中的杆均为均质杆,质量为mi,转动惯量为Ii,i=1,2,3….) 1.2 画出上式的Matlab/Simulink仿真框图(10分) 1.3 编写S函数,并在Simulink中调试实现 使用知识:超越方程的求解,牛顿—莱布尼兹迭代法,相容性检测(位移,速度),任意点的运动信息输出 练习:曲柄滑块机构,从方程推导、矩阵方程组装,流程图,编程实现

二ADAMS软件工程介绍及机构动力学仿真 介绍ADAMS软件的功能,几何模型建立方法和第三方CAD模型导入技巧,材料属性配置,运动副、驱动和载荷的创建,仿真计算参数设置及计算结果后处理。介绍弹簧模型、接触模型和轮胎路谱模型(如果有车辆专业学员的话),凸轮副,齿轮模型等常用模型的仿真。 准备内容:机构三维几何模型,最好还有凸轮,齿轮等常用运动副。 介绍模型的构成,建模方法(含几何模型导入技巧),各种运动副、载荷的施加,接触模型参数设置,学会常见机构动力学分析,结果后处理,包括常用的各种测量的使用。 练习:常规运动,接触,轮胎路谱模型的应用,结果后处理。 三模型参数化,灵敏度分析及优化设计研究 介绍ADAMS的设计变量定义,常用函数的使用,模型形状、尺寸、材料参数化和位置方向参数化,建立各种状态变量、约束和目标函数的测量,进行灵敏度分析和优化设计研究,改进模型的设计。 参数优化几何建模,参数化材料特性、单元属性,本构关系参数。目标函数,约束的建立,灵敏度分析、优化求解参数设定。 练习:机构优化;减振系统优化;

系统动力学vensim学习手册中文版

系统动力学软件Vensim 6.3 系统动力学应用于社会经济复杂动态问题建模模拟,以及系统思考。近年来由于系统动力学软件工具的进展,使系统动力学建模与模拟分析变得更加规范与简单易学。发源于美国麻省理工学院的Vensim软件,是由Ventana公司开发,在全球和国内获得最广泛使用系统动力学建模软件。它具有图形化的建模方法,除具有一般的模型模拟功能外,还具有复合模拟、数组变量、真实性检验、灵敏性测试、模型最优化等强大功能。Vensim有Vensim PLE, PLE Plus, Professional和DSS版本,适合不同的用户。 其特点如下: 利用图示化编程建立模型。在Vensim中,“编程”实际上并不存在,只有建模的概念。只要在模型建立窗口(Building)画出流图,再通过Equation Editor输入方程和参数,就可以直接进行模拟了。如果用户需要查看有关方程和参数,可使用Mode Document工具条。另外,Vensim提供两种模型文件保存方式,一种是二进制文件,后缀为.vmf;另一种是文本文件,后缀为.mdf,这种文件可以用于模型的建立和修改,但这并不是Vensim推荐的方法。 运行于Windows下,数据共享性强,提供丰富的输出信息和灵活的输出方式。由于采用了多种分析方法,因此Vensim的输出信息是非常丰富的。其输出兼容性较强。一般的模拟结果,除了即时显示外,还提供保存文件和copy到剪切板。例如建立好的模型可以copy到剪贴板,再由剪贴板转到MS Word的编辑文件中。 对模型的多种分析方法:Vensim提供对于模型的结构分析和数据集分析。其中结构分析包括原因树分析(逐层列举作用于指定变量的变量)、结果树分析(逐层列举该变量对于其它变量的作用)和反馈列表。模型运行后,可进行数据集分析。对指定变量,可以给出它随时间的变化图,列出数据表;可以给出原因图分析,列出所有作用于该变量的其它变量随时间变化的比较图;可以给出结果图分析,列出该变量与所有它作用的变量随时间变化的比较图;同时可以将多次运行的结果进行比较。作为最终结果的图形分析和输出,可使用Custom Graph,它不但可以列举多个变量随时间的变化图,而且可以列举变量之间的关系图。 真实性检验对于我们所研究的系统,对于模型中的一些重要变量,依据常识和一些基本原则,我们可以预先提出对其正确性的基本要求。这些假设是真实性约束。将这些约束加到建好的模型中,专门模拟现有模型在运行时对于这些约束的遵守情况或违反情况,就可以判断模型的合理性与真实性,从而调整结构或参数。真实性检验是Ventana公司的专利方法,

弹簧阻尼系统动力学模型adams仿真设计

震源车系统动力学模型分析报告 一、项目要求 1)独立完成1个应用Adams 软件进行机械系统静力、运动、动力学分析问题,并完成一份分析报告。分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析,以图表形式分析计算结果。 2)上交分析报告和Adams 的命令文件,命令文件要求清楚、简洁。 1K 1 C 2K 2C 3 C 3 K 3 M 1 M 2M 二、建立模型 1)启动admas ,新建模型,设置工作环境。 对于这个模型,网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View 菜单栏中,选择设置(Setting )下拉菜单中的工作网格(Working Grid )命令。系统弹出设置工作网格对话框,将网格的尺寸(Size)中的X 和Y 分别设置成750mm 和500mm ,间距(Spacing )中的X 和Y 都设置成50mm 。然后点击“OK ”确定。如图2-1所表示。 图 2-1 设置工作网格对话框

2)在ADAMS/View零件库中选择矩形图标,参数选择为“on Ground”,长度(Length)选择40cm高度Height为1.0cm,宽度Depth为30.0cm,建立系统的平台,如图2-2所示。以同样的方法,选择参数“New Part”建立part-2、part-3、part-4,得到图形如2-3所示, 图 2-2 图 2-3创建模型平台 3)施加弹簧拉力阻尼器,选择图标,根据需要输入弹簧的刚度系数K和粘滞阻尼系数C,选择弹簧作用的两个构件即可,施加后的结果如图2-4 图 2-4 创建弹簧阻尼器 4)添加约束,选择棱柱副图标,根据需要选择要添加约束的构件,添加约束后的模型如2-5所示。

vensim案例

第四章 系统动力学仿真模型 由于上海地区的汽车市场只是全国市场的一部分,其供应系统除了上海本地汽车生产企业之外,还有全国各地的汽车企业。随着加入WTO ,汽车产业逐步放开,将使我国的汽车市场成为国际市场的一部分,而价格也将与国际市场接轨。另外世界汽车市场上潜在的生产能力极大,总体上已经形成生产过剩的卖方市场。因此上海地区的汽车市场主要是需求问题。研究上海市私车发展的主要问题也将是需求问题。本文建立上海地区私车变化的系统动力学模型,从需求方面来研究上海市的私车发展。 §4.1 系统分析 §4.1.1 系统边界的确定 系统动力学分析的系统行为是基于系统内部要素相互作用而产生的,并假定系统外部环境的变化不给系统行为产生本质的影响,也不受系统内部因素的控制。因此系统边界应规定哪一部分要划入模型,哪一部分不应划入模型,在边界内部凡涉及与所研究的动态问题有重要关系的概念模型与变量均应考虑进模型;反之,在界限外部的那些概念与变量应排除在模型之外。 图4-1 上海市私家车系统组成结构图 根据系统论原理,一个完整的城市居民私家车消费系统不仅包括汽车的流通、交换和消费等环节,而且还包括城市人口、经济、社会环境和消费政策、公交等其他指系统,它是一个复杂的社会经济大系统(图4-1)。只有建立一个适合于该系统的动态分析模型,才可能全面准确地研究系统中各因素间的相互作用关系和它们对系统行为的影响。 根据系统建模的目的,本文研究系统的界限大体包括以下内容: 私车的需求量 私车的报废量 私车的市场保有量 私车的价格 私车的使用费用 私车的上牌费用 牌照限额 居民人均可支配收入 上海市人口数量 上海市总户数 私车发展系统 城市公交系统 城市市政系统 汽车市场系统 人口经济系统

系统动力学vensim软件使用说明

SAVINGS AND INCOME effort 因果循环图快速自学手册 使用以下步骤,建立如上因果循环图: 1.启动Vensim ,在工具列点选New Model ,显示”Model Settings Time Bounds” 对话窗口,再点选”OK”钮即显示空白窗口,就可以开始绘制因果循环图。 2.设定此绘图字型为Arial 大小为10点,操作如下:在状态列的左边点选字型名 称。因为尚未选取任何项目,所以显示是否要更改预设字型与颜色,点选”Yes”键,则显示”View Defaults” 对话窗口,改变”Face”为Arial 与”Size”为10,然后点选”OK”钮即可。 3.点选绘图列下的”Variable – Auxiliary/Constant” (“变量-辅助量/常量”) 工具,然后在绘图工作区空白窗口,点选一个地方来放置变量”interest”,此时显示编辑框框,输入”interest”再按”Enter”键即可显示字号为Arial 10的”interest”。重复此步骤来建立变量”savings”与”income”如上图。(提示:如果拼错变量名称,则点选”Variable – Auxiliary/Constant”工具钮,再点选拼错变量的名称,此时显示编辑框框更改之即可。如果想要完全删除变量或绘图区的其它组件,则点选绘图列下的”Delete”工具钮,再点选它们即可完全删除。 4.重复以上步骤来建立变量”work effort” 如上图。此时”work” 与“effort”显示在 同一列,若要将它们放在不同列,则拖曳手把(小圆圈)至左下即可调整之。如果要改变其它特性,就按鼠标右键或同时按”control”、鼠标左键与点选”work effort”,则显示对话窗口,它提供变量多样的选择。在对话窗口左上方,”Shape”标签选取”Clear Box”,所拖曳的小圆圈是改变”work effort”形状的手把。注意,在点选”Variable – Auxiliary/Constant”工具钮下,完成此步骤时手把(小圆圈)即消失;在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下,则手把(小圆圈)又会显现。 5.在绘图列中点选”Arrow”工具钮下,点选变量”interest”并放开鼠标,移至变 量”savings”再点选之,则显示有直线箭头指针从”interest”到”savings”; 在点选”Move/Size Words and Arr ows ”工具钮下,拖曳直线箭头指针的手把(小圆圈)可以形成如上图之圆滑曲线。(提示:亦可在”Arrow”工具下,将鼠标移至直线箭头指针的手把(小圆圈)上方,就出现一小手,然后再拖拉它即可形成如上图之圆滑曲线。)

机械系统动力学

《机械系统动力学》是清华大学出版社出版,杨义勇编著的机械专业书籍。全书共9章。介绍了机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程,讲述了刚性机械系统的动力学分析与设计,含弹性构件的机械系统的动力学,含间隙副机械的动力学,含变质量机械系统动力学以及机械动力学数值仿真数学基础与相关软件。本书可作为高等院校机械工程专业本科和研究生教材,也可作为从事机械工程研究和设计的技术人员的参考书籍。 《机械系统动力学》内容是集20多年的课程教学经验,在唐锡宽和金德闻1984年编写的《机械动力学》一书的基础上进行体系变更、内容更新、扩充和改写后编著而成的。全书共9章:第1章绪论,介绍了机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程,是学习后面内容的基础;第2、3章讲述刚性机械系统的动力学分析与设计,包括机构惯性力平衡的原理与方法;第4章和第5章是含弹性构件的机械系统的动力学,后者内容为含柔性转子机械的平衡原理与方法;第6章是含间隙副机械的动力学;第7章是含变质量机械系统动力学;第8、9章介绍机械动力学数值仿真数学基础与相关软件,并给出了仿真实例。书后附有103道练习题。《机械系统动力学》可作为高等院校机械工程专业本科和研究生教材,也可作为从事机械工程研究和设计的技术人员的参考书籍。 机械动力学课程在清华大学的开设已有20多年历史。 近几年,杨义勇在中国地质大学(北京)也开设了机械系统动力学这

一学位课程。上述课程所使用的教材均以 唐锡宽、金德闻编写的《机械动力学》(高等教育出版社19 84年出版)为基础,加上多种补充教材和讲义。在多年的教学过程中,随着对课程地位、学生学习的目的和课程体系的不断探索,金德闻先后编写了《高速转子的振动与平衡》、《机械动力学设计》等补充教材和研究生学位课程讲义《现代机械设计理论与方法》中的“机械动力学”部分,金德闻、唐锡宽还配套编写了《机械动力学习题、作业实验汇编》;杨义勇则编写了《机械系统动力学》讲义。作者在对上述教材和讲义进行体系变更、内容更新、扩充和改写的基础上,写成了这本新的《机械系统动力学》。 机械动力学是应用力学基本理论解决机械系统中的动力学问题的一门学科,其核心问题是建立机械系统的运行状态与其内部参数、外界条件之间的关系,从而找到解决问题的途径。该学科是机械性能设计的重要部分,在高速机械和精密机械中,机械动力学性能的分析与设计中是不可缺少的,有时甚至是至关重要的。机械动力学课程教学的目的就是使学生了解机械系统中动力学问题的类型和掌握应用力学的基础知识解决这些问题的基本方法和途径。机械系统千变万化,但它们存在的动力学问题有一定规律性,解决这些问题的方法也有共性。 本书对机械动力学的内容和体系的安排有以下特点: (1)按照系统的组成和运行条件将机械系统分为刚性系统和考虑构件弹性的系统两大部分,以便根据它们不同的性质分别讲述处理动力

系统动力学软件Vensim

Vensim ? PLE 快速参考与自学手册台湾科技大学 摘要 1.File(档案)与cutting/pasting(剪下/贴上) 的操作如微软窗口系统之功能? 2.许多功能列中经常使用的功能项目都放在工具列的按钮,以利操作? 3.专门术语:”click”即按压鼠标左键再释放之?”drag” 即按压鼠标左键不释放而移动鼠标 ?”right-click” 即按压鼠标右键再释放之?而”control-click” 即按ctrol键及按鼠标左键再释放之,结果与”right-click”相同? 4.Vensim使用预设变量,无论建立任何模块,系统自动建立必要变量而使用它;如标题列 的FINAL TIME变数? ________________________ Copyright 2002, Craig W. Kirkwood. All rights reserved. (Email: craig.kirkwood@https://www.360docs.net/doc/e0440779.html,) Updated on December 12, 2002 by Jennifer Cihla Vender using VensimPLE Version 5.0c1

Main Toolbar(工具列)

Sketch Tools(绘图工具列)。

Analysis Tools (分析工具栏) 分析工具注意事项: 1.若有较多的模拟执行,则分析工具是无法运作的。因此,在实验中,必须仔细地追踪在窗口中所显示的结果。 2.大部分窗口显示有关工作变量的信息。在窗口中选择一变量,用鼠标双击变量即成工作变量。 3.在分析工具所输出图形左上角功能列如右图,其中最左边的键是删除窗口键。 在其右边则是锁住删除功能键,再按一次则可恢复删除功能。其右边则是打印机功能键可 以打印此窗口内容。其右边键则是复制窗口至回纹夹。最后键则是储存窗口内容于档案。 4.在图形内有多个曲线,这些曲线会使用不同颜色显示。黑白打印机打印时很难区隔它,因此在Option 功能键,选择”Show Line Markers on Graph Lines”可以在曲线上标示不同数字以示区隔。

vensim 操作手册(系统动力学)

Formulating Models of Simple Systems using Vensim PLE version 3.0B Professor Nelson Repenning System Dynamics Group MIT Sloan School of Management Cambridge, MA O2142 Edited by Laura Black, Farzana S. Mohamed, and students in the System Dynamics in Education Project, April 1998. Copyright ? 1998 by the Massachusetts Institute of Technology.

I. Introduction and Getting Started The purpose of this tutorial is to help you develop some familiarity with building and analyzing system dynamics models using the Vensim PLE software. In order to become familiar with Vensim PLE, you are going to build a simple model of the federal deficit. To begin you need to get Vensim PLE ready for modeling. This tutorial makes use of the Macintosh version on Vensim PLE; the IBM-Compatible version should work similarly, but some of the screens may look different. When you first open Vensim PLE on your computer, the screen should look like this: To start working on a new model go to the File menu and select New Model. Vensim PLE will return the following dialog box:

系统动力学模型

1.1 海洋资源可持续开发研究综述 海洋可持续发展包括三层含义,即海洋经济的持续性、海洋生态的持续性和社会的持续性,海洋的可持续发展以保证海洋经济发展和资源永续利用为目的,实现海洋经济发展与经济环境相协调,经济、社会、生态效益相统。运用海洋可持续发展理论和海域承载力理论研究海洋资源开发的可持续性,从我国的海洋产业入手,分析我国海洋资源开发利用的状况,从海洋产业结构和产业布局、海洋管理和海洋开发技术等方面总结我国海洋开发的问题,并针对这些问题,提出切实可行的实现海洋可持续发展的途径和措施。国外学者对海洋资源的发展和研究进行研究,建立相应的模型,认为技术在海洋资源发展过程中起到极其重要的作用。国内学者则以具体省份为例研究海洋资源可持续发展,对辽宁省所拥有的海洋资源进行概述后,分析了辽宁海洋资源开发与海洋生态环境保护之间的关系,提出开展海域资源价值折损评估,采用政策调控和市场机制保护海洋生态环境。利用我国重要海洋产业数据,分析我国海洋资源开发利用的状况,并从海洋产业结构和布局及管理等角度总结海洋资源开发存在的问题,提出实现海洋资源可持续发展的途径。学者从海洋资源与环境保护角度分析,研究开发海洋的过程中,存在着海洋环境污染、海洋渔业资源衰退等问题。 1.2 系统动力学模型研究综述 到20 世纪70 年代初系统动力学被用来解决很多领域的问题,成为比较成熟的学科,系统动力学到20 世纪70 年代初所取得的成就使人们相信它是研究和处理诸如人口、自然资源、生态环境、经济和社会等相互连带的复杂系统问题的有效工具。基于市场均衡论和信用风险理论,完善运用于分析代际消费计划的系统动力学机制模型,并提出可替换选择。国内学者将系统动力学运用于研究资源与

基于SIMULINK悬架系统动力学仿真分析

研究生课程论文答题本科目:汽车动力学 授课教师:乔维高 年级专业: 学生姓名: 学生学号: 是否进修生?是□否■

基于SIMULINK 悬架系统动力学仿真分析 (武汉理工大学汽车工程学院) 摘 要:汽车行驶平顺性的优劣直接影响到乘员的乘坐舒适性,并影响车辆动力性和经济性的发挥,是车辆在市场竞争中争夺优势的一项重要性能指标。因而如何最大限度地降低汽车在行驶过程中所产生的振动,成为汽车行业的研究重点。本文以某轿车为例,对其进行力学分析,建立四自由度半振动微分方程,以不同等级路面和不同车速下的随机路面激励谱作为输入,利用Matlab/Simulink 仿真软件建立了动态模型,进行计算机仿真,并分析了动力学参数的改变对汽车行驶平顺性影响。 关键词:悬架系统;平顺性;仿真 Suspension System dynamic simulation analysis Based on SIMULINK Abstract: Car Ride will directly affect occupant comfort and affect vehicle dynamics and economy of the play, is a vehicle to compete for advantage in the market competition is an important performance indicators. So how to minimize vibration during driving cars produced, became the focus of the automotive industry research. Taking a car, for example, its mechanics analysis, four and a half degrees of freedom vibration differential equations, random road pavement and different levels of excitation spectra under different speed as the input, using Matlab/Simulink simulation software to establish a dynamic model for computer simulation and analysis of the changing dynamics of the parameters affecting the car ride comfort. Key words: Suspension System ;riding comfort; dynamic simulation 1 汽车动力学振动模型的建立 四自由度半车模型既能表征车身的质心加速度和速度的变化,又能表征车身绕其质心轴的俯仰角加速度和角速度的变化,结构也不太复杂,因此其仿真结果具有一定的代表性。四自由度半车模型的建立,必须作如下假设:整个系统为线性系统;前轴与前轮质量之和为前簧下质量;后轴与后轮质量之和为后簧下质量;非悬挂分布质量由集中质量块m 1 f 、m 1r 代替,车轮的力学特性简化为一个无质量的弹簧,不计阻尼;汽车对称于其纵轴线,且左、右车辙的不平度函数相等。车身振动的四自由度模型如图1所示。车身质量根据动力学等效的原则分为前轴上后轴上及质心上的三个集中质量m 2 f 、 m 2r 、m 2c ,三个质量由无质量的刚性杆连接。 图1 四自由度汽车模型 1.1 四自由度半车模型自由振动方程 (1)采用 z 2 f 、z 2r 坐标系的自由振动方程 以车身为研究对象,对前、后端取力矩平衡,得: 222221221/L (z z )(z )0f f c c f f f f f f m z m z b K C z ++-+-= (1) 222221221/L (z z )(z z )0r r c c r r r r r r m z m z a K C ++-+-= (2) 式中:z 2f 、z 2r 、z c 、z 1 f 、z 1r 分别表示前、后轴上集中质量、车身质心、前、后轴非悬挂分布质量的垂直振动位移;K 2 f 、 K 2r 分别为前、后轴悬架刚度;C 2 f 、C 2r 是前、后悬架减振器阻尼系数;L 、a 、b 为轴距及质心至前、后轴的距离。 以前、后非悬挂质量为研究对象得:

相关文档
最新文档