ADAMS VIEW 参数化和优化设计实例详解
ADAMS参数化建模及优化设计
选择“name_and_position”，弹
出创建刚体对话框，将部件名字
改为.model_1.uca，其余缺省，
点击“OK”
实体名称的创建
Command Navigator→ geometry → create →
shape，双击cylinder，创建
几何实体，在名字框可以改动 几何实体的名称 （一定要将 几何实体创建到它属于的部 件）。
Variable、Real，则创建设计变量.model_1.DV_1，
如图。
同样根据lca_knuckle、tie_knuckle创建设计 变量DV_2、DV_3。
设计变量的修改 在菜单Build中选择Design
Variable、Modify，在对话框，
Units中选择length，Value
test_plane
743.0, 1442.0, 207.0
测试台与转向节铰链联接点
参数化点的创建
通过主工具箱中点快
捷图标创建
通过“Tool”菜单中
的”Command Navigator”
来创建（本例以第二种方 式创建）
菜单命令。随后出现Command Navigator对话框，
找到其中的point,点击前面“+”号展开，在展开后的
万向节的创建 进入Command Navigator对话框，展开constraint、
joint，双击hook。弹出创建对话框，在下拉菜单中选择
Position By Using Markers，通过Marker来为铰定向。 I Marker Name编辑框中右击选择Marker、Create， 弹出创建Marker对话框，先创建属于地面的I Marker，Z 轴为水平方向.改名为“model_1.tierod.MARKER41”，在
ADAMS参数化建模及优化设计 2PPT课件
系统环境设置
工作平面设置：进入菜单 settings working grid…， 在弹出对话框中选择Gloab XZ在主工具箱，点击视图 设置
单位设置 ：菜单Settings— >Units，选择MMKS
消息窗口设置 ：菜单View －>Message Window，在 弹出对话框中点击左下角按 钮Setting，选择Error。
万向节的创建
进入“Command Navigator”对话框， 展开“constraint”、“joint”，双击 “hook”。弹出创建对话框，在下拉 菜单中选择“Position By Using Markers”，通过Marker来为铰定向。
I Marker Name编辑框中右击选择 “Marker”、“Create”，弹出创建 Marker对话框，先创建属于地面的I Marker，Z轴为水平方向.改名为 “model_1.tierod.MARKER41”，在 “Location”中选择点tierod_middle， 菜单中选择“Along Axis Orientation”，选择点hookref。点击 “OK”。
在Joint Name中选择测试台上的平 移铰，在自由度类型下拉菜单中选 择“translational”。
点击“OK”。
参数化分析方法
设计研究 试验设计 优化设计
设计研究步骤
定义设计变量 定义测计变量
关闭对话框后回到创建几何实 体对话框，在“Radius”编辑栏 中输入15，点击“OK”，则几 何体创建成功
模型部件列表
模型示意图
约束的创建
进入“Command Navigator”对话框，展开 “constraint”、“joint”， 双击“spherical”。
adams_view使用实例
adams_view使⽤实例ADAMS/View实例分析及应⽤4.3.1 实例⼀：曲柄滑块机构曲柄AC以⾓速度β＝60rad/s匀速绕C点旋转，销A在半径为90mm的圆上移动。
轴向带深孔的连杆OA绕O点转动，同时与销A相连的滑杆AO在其孔内往复运动。
当在?30时，试确定滑杆AO的轴向速度r 和加速度r 以及连杆OA的⾓速度θ和⾓加速度θ。
＝图4-57 曲柄滑块机构⽰意图该问题⽤来求解曲柄在给定⾓度?＝30和⾓速度β＝60rad/s时，滑杆AO轴向的直线运动速度和加速度以及连杆OA的⾓速度和⾓加速度。
下⾯根据给定条件建⽴曲柄滑块机构的ADAMS模型并⽤其仿真测定所需数据。
1．启动ADAMS/View1）从ADAMS 产品菜单中选择ADAMS/View；2）在Welcome 对话框选择Create a new model；3）在Gravity选项栏中选择Earth Normal (-Global Y)；4）确认Units⽂本框设定为MMKS - mm，kg，N，s，deg；5）选择OK。
2．设定建模环境1）设置⼯作栅格⼤⼩及间距在Settings拉菜单，选择Working Grid…，在Spacing⽂本框中，X和Y均输⼊5mm，在Size⽂本框中，X和Y均输⼊300mm；2）单击OK按钮，可看到⼯作栅格已经改变；3）单击选择⼯具图标，在⼯具箱中显⽰View控制⼯具图标；4）单击动态放⼤⼯具图标，然后在建模视窗中按下⿏标左键，向上拖动放⼤视3．创建曲柄AC1）在⼏何模型⼯具库中，单击连杆⼯具图标；2）在主⼯具箱的选项栏中选择New Part选项；3）选中length选项，在其⽂本框中输⼊90mm，指定连杆长度为90mm；4）在建模视窗中选择点(0，0，0)，然后再在原点右侧横坐标轴上选择⼀点，定义连杆的⽅向，正阳就创建了曲柄。
4．创建连杆OA1）在⼏何模型⼯具库中，单击旋转实体⼯具图标；2）在主⼯具箱的选项栏中选择New Part选项；3）在建模视窗中选择点(0，0，0)和(-210mm，0，0)定义创建柱体的轴线；4）在建模视窗中选择下列点(0，5，0)，(0，10，0)，(-210，10，0)，(-210，5，0)，(0，5，0)创建连杆OA截⾯轮廓；注意：如果ADAMS/View⾃动捕捉特殊点，按Ctrl键可以选择任意位置。
【Adams应用教程】第10章ADAMS参数化建模及优化设计
第10章 ADAMS参数化建模及优化设计本章将通过一个具体的工程实例，介绍ADAMS/View的参数化建模以及ADAMS/View 提供的3种类型的参数化分析方法：设计研究(Design study)、试验设计(Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。
其中DOE是通过ADAMS/Insight来完成，设计研究和优化分析在ADAMS/View中完成。
通过本章学习，可以初步了解ADAMS参数化建模和优化的功能。
10.1 ADAMS参数化建模简介ADAMS提供了强大的参数化建模功能。
在建立模型时，根据分析需要，确定相关的关键变量，并将这些关键变量设置为可以改变的设计变量。
在分析时，只需要改变这些设计变量值的大小，虚拟样机模型自动得到更新。
如果，需要仿真根据事先确定好的参数进行，可以由程序预先设置好一系列可变的参数，ADAMS自动进行系列仿真，以便于观察不同参数值下样机性能的变化。
进行参数化建模时，确定好影响样机性能的关键输入值后，ADAMS/View提供了4种参数化的方法：（1）参数化点坐标在建模过程中，点坐标用于几何形体、约束点位置和驱动的位置。
点坐标参数化时，修改点坐标值，与参数化点相关联的对象都得以自动修改。
（2）使用设计变量通过使用设计变量，可以方便的修改模型中的已被设置为设计变量的对象。
例如，我们可以将连杆的长度或弹簧的刚度设置为设计变量。
当设计变量的参数值发生改变时，与设计变量相关联的对象的属性也得到更新。
（3）参数化运动方式通过参数化运动方式，可以方便的指定模型的运动方式和轨迹。
（4）使用参数表达式使用参数表达式是模型参数化的最基本的一种参数化途径。
当以上三种方法不能表达对象间的复杂关系时，可以通过参数表达式来进行参数化。
参数化的模型可以使用户方便的修改模型而不用考虑模型内部之间的关联变动，而且可以达到对模型优化的目的。
参数化机制是ADAMS中重要的机制。
ADAMS基础培训-实例讲解
3.1 输入试验数据
选择数据类型 数据路径 模型选择
3.2 试验数据建立曲线
后处理
数据选择
设置独立坐标轴
试验数据曲线
3.3 编辑曲线
曲线编辑
标题
坐标轴
曲线名称
试验数据曲线
3.4 仿真数据建立曲线并与试验数据对比
➢在图表生成器中选择Last_Run(…)。 ➢选择Last_Run(…)和overcenter作为水平轴数据。 ➢选择SPRING_1_MEA_1作为垂直轴数据，再选Add Curves。 ➢将该曲线的legend文字改为Virtual Test Data。
1.7 创建手柄
➢点击鼠标右键打开工具包 点击Link图标 ➢ 用鼠标左键点选Point_5、Point_6，创建连杆。 ➢对模型进行重命名，Slider。
1.8 创建铰接
➢点击鼠标右键打开工具包 点击Revolute Joint 图 标 ，选择2 Bod-1Loc，Normal To Grid。 ➢ 点击ground，Pivot和Point_1在Point_1处创建大地与 曲柄间的铰接。 ➢按照上述操作设置链接：
1、手柄与曲柄之间的Point_3， 2、手柄与连杆之间的Point_5， 3、连杆与钩子之间的Point_6， 4、钩子与曲柄之间的Point_2。
1.9 模型验证
验证模型：
➢4 移动物体 ➢5 铰接约束 ➢ 2 自由度
二、测试模型
建立地块（Ground Block） 建立锁钩与地块间 In plane约束 建立一个拉压弹簧 加一个手柄力 角度测试，测试弹簧力 生成传感器 模型仿真
Adams应用教程第10章ADAMS参数化建模及优化设计
【Adams应用教程】第10章ADAMS参数化建模及优化设计第10章 ADAMS参数化建模及优化设计本章将通过一个具体的工程实例，介绍ADAMS/View的参数化建模以及ADAMS/View 提供的3种类型的参数化分析方法：设计研究(Design study)、试验设计(Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。
其中DOE是通过ADAMS/Insight来完成，设计研究和优化分析在ADAMS/View中完成。
通过本章学习，可以初步了解ADAMS参数化建模和优化的功能。
10.1 ADAMS参数化建模简介ADAMS提供了强大的参数化建模功能。
在建立模型时，根据分析需要，确定相关的关键变量，并将这些关键变量设置为可以改变的设计变量。
在分析时，只需要改变这些设计变量值的大小，虚拟样机模型自动得到更新。
如果，需要仿真根据事先确定好的参数进行，可以由程序预先设置好一系列可变的参数，ADAMS自动进行系列仿真，以便于观察不同参数值下样机性能的变化。
进行参数化建模时，确定好影响样机性能的关键输入值后，ADAMS/View提供了4种参数化的方法：（1）参数化点坐标在建模过程中，点坐标用于几何形体、约束点位置和驱动的位置。
点坐标参数化时，修改点坐标值，与参数化点相关联的对象都得以自动修改。
（2）使用设计变量通过使用设计变量，可以方便的修改模型中的已被设置为设计变量的对象。
例如，我们可以将连杆的长度或弹簧的刚度设置为设计变量。
当设计变量的参数值发生改变时，与设计变量相关联的对象的属性也得到更新。
（3）参数化运动方式通过参数化运动方式，可以方便的指定模型的运动方式和轨迹。
（4）使用参数表达式使用参数表达式是模型参数化的最基本的一种参数化途径。
当以上三种方法不能表达对象间的复杂关系时，可以通过参数表达式来进行参数化。
参数化的模型可以使用户方便的修改模型而不用考虑模型内部之间的关联变动，而且可以达到对模型优化的目的。
ADAMS参数化建模及优化设计解析
实体名称的创建
”Command Navigator>“geometry”->“create” >“shape”，双击“cylinder”创 建几何实体，在名字框可以改 动几何实体的名称 （一定要将 几何实体创建到它属于的部 件）。
Marker的创建
“Center Marker”编辑框中， 右击鼠标选择“Marker” ，在 出现的子菜单中点击 “Create”，弹出创建Marker 的对话框,使用缺省名字。 ”Location“编辑框中，右击 鼠标，选择“Pick Location”， 然后用鼠标在图形区中选择 点“uca_knuckle”，在对话 框的下拉菜单中选择“Along Axis orientation”，选择点 “uca_f_center”，见图10-12。 （表示创建的Marker“Z”轴方 向为点“uca_knuckle”指向 点“uca_f_center”方向，这 指定了所创建圆柱体的轴线 方向）
ADAMS参数化建模及优化设计
华中科技大学CAD中心
参数化的四种方法
参数化点坐标 使用设计变量 参数化运动方式 使用参数表达式
参数化建模应用实例
以双摆臂独立前悬架运动学模型为例 以参数化点坐标的方式进行参数化建模
双摆臂独立前悬架拓扑结构
主要部件：上摆臂 （UCA）、下摆臂 （LCA）、转向节 （Knuckle）、横向拉 杆（Tie Rod）、测试 台（Test Plane）、地 面（Ground）
参数化点的确定
能为模型对象位置和方向定位
根据点能创建模型可视化几何实体
模型的参数化表
序号
名称
1 lca_r_center 2 lca_f_center 3 lca_knuckle 4 uca_r_center 5 uca_f_center 6 uca_knuckle 7 tierod_middle 8 tierod_knuckle 9 hookref 10 knuckle_center 11 wheel_center 12 wheel_outer 13 wheel_inner 14 test_plane
Adams参数化与优化分析功能介绍
Adams参数化与优化分析经典案例在机械产品设计进程中，有各种各样的性能指标，甚至有些指标是相互制约的，因此很难通过一次设计就得到满意的结果。
以往采用的手动修改方法费时费力，浪费资源。
使用Adams软件，用户可以通过参数化及优化功能自动完成机械系统的设计，得出最优化的方案，大大提高设计效率。
参数化和优化是用户关注度最高的功能之一，但在Adams基本包的官方培训教程中没作重点介绍。
本期信工诚向大家分享一个参数化与优化方面的经典案例，帮助大家尽快熟悉这一功能。
案例摘自陈志伟编著的《MSC Adams多体动力学仿真基础与实例解析》一书中的第七章。
问题描述：小球在一定倾角的斜板上在重力作用下滑落，研究该倾角为多少时可以顺利通过预先设置的圆环中心。
实现步骤：1）创建部件并定义连接关系首先创建如图1所示的分析模型。
从图中可以看到各部件的尺寸，其中小球的直径为50mm，圆环的孔径为56mm（2*（40-12）mm）。
圆环与大地固连，斜板与大地固连，小球与斜板之间定义接触（不考虑摩擦）。
图1 分析模型2）参数化模型模型参数化分为两步，第一步定义设计变量，第二步将现有模型数据用设计变量替换，实现模型参数化。
本例需要定义一个独立变量（斜板角度）和两个非独立变量（小球X坐标和Y坐标）。
斜板角度参数化如图2所示，小球坐标参数化如图3所示。
图2 斜板角度参数化图3 小球坐标参数化参数化后将斜板角度初始值改为-10，检查修改后的模型显示是否正确。
如果所有的参数定义都正确的话，修改后的模型显示效果会如图4所示。
图4 修改斜板初始角度3）定义优化目标我们的设计目标是让小球穿过圆环，但这不是软件能读懂的机器语言。
这里我们可以建立一个小球中心Marker点和圆环中心Marker的“点的点对点测量”，以测量结果的最小值作为优化目标，当测量结果的最小值小于3mm（圆环孔半径与小球半径之差）即代表小球穿过圆环。
建立好测量后运行一次2秒200步的仿真，并查看测量结果。
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ADAMS/VIEW 参数化和优化设计实例详解本例通过小球滑落斜板模型，着重详细说明参数化和优化设计的过程。
第一步，启动adams/view（2014版），设置工作路径，设置名称为incline。
名称
存储路径第二部，为满足模型空间，设置工作网格如图参数。
修改尺寸
第三部创建斜板。
点击Bodies选项卡，选择BOX，然后建模区点击鼠标右键，分别设置两个点，坐标为（0,0,0）和（-500,-50,0），创建完模型，然后右键Rename，修改名称为xieban。
右键输入坐标，创建点BOX
rename
输入xieban
第四部创建小球。
点击Bodies选项卡，选择Sphere，然后建模区点击鼠标右键，分别设置两个点，球心坐标为（-500,50,0）和半径坐标（-450,50,0），创建完模型，然后右键Rename，修改名称为xiaoqiu。
输入两点
Rename，及创建效果
第五部创建圆环。
点击Bodies选项卡，选择Torus，然后建模区点击鼠标右键，分别设置两个点，圆环中心坐标为（450,-1000,0）和大径坐标（500,-1000,0），创建完模型，然后右键Rename，修改名称为yuanhuan。
完成后效果如下图：
第六部修改小球尺寸及位置。
首先修改小球半径为25mm，在小球上右键，选择球体，点击Modify，然后设置如下图；然后修改小球位置，将Y坐标移到25mm处，选择Marker_2点，
右键点击Modify，然后设置坐标位置如下图。
右键编辑球半径
修改半径为25
改后效果
修改球的位置
设置球坐标
完成修改后效果
第七部修改圆环尺寸及位置。
将圆环绕X轴旋转90度，选择Marker_3点，右键点击Modify，然后设置坐标位置如下图。
修改圆环尺寸，大径为40mm，截面圆环半径为12mm，右键，选择圆环体，点击Modify ，然后设置如下图。
至此，模型建立完毕。
修改圆环位置
位置坐标
修改圆环尺寸
圆环尺寸设置
第八步，创建模型连接关系，斜板与大地间定义固定副，附着点为斜板中心；圆环与大地定义固定副，附着点为圆环中心；小球与斜板间定义接触，单击Forces块中的Contact，
打开接触定义对话框，按图设置。
Contact
固定连接
选择接触体
完成后效果
第九步，参数化模型。
定义一个独立的设计变量angle，设置值为【-20,0】，如图；然后建立两个非独立变量DV_X，DV_Y（与angle关联），然后在Table Editor中设置变量值，如图。
建立变量
设置变量为angle，变量
范围：最大与最小值
建立变量
建立变量DV_X，DV_Y
Table Editor
点中坐标，然后此处右键选择
输入公式
DV_Y:(-500 * SIN(.MODEL_incline.angle) + 25 * COS(.MODEL_incline.angle)) DV_X:(-500 * COS(.MODEL_incline.angle) - 25 * SIN(.MODEL_incline.angle))
然后将变量与模型建立关系。
首先将angle与斜板的定位Marker点的方位参数关联，如图
建立关联
再然后将DV_X，DV_Y与小球的定位Marker点的位置参数关联，如图
建立关联
设置一下angle的值为-10，看一下小球与斜板变化，如图
小球与斜板
一起变动
第十步，优化目标。
本例的目的是当angle变化时，小球可在重力作用下穿过圆环中心。
在ADAMS中，我们可以用一个测量量表示，即建立小球中心与圆环中心的位移测量关系，注意需要建立综合测量的位移。
单击Design Exploration中的Point to Point，调出对话框，进行如图设置。
点击P to P
点击Advanced
第十一步，仿真计算。
在当前angle=10的状态下，进行2秒200步计算。
单击Simulation 中的仿真按钮，如图计算。
2秒200步
第十二步，优化分析。
单击Design Exploration中的Design Evaluation Tools，进行如图设置，然后点击Start按钮，进行优化分析。
分析完后打开信息表，看结果。
通过比较球与圆环的直径，可知理论上只有测量距离小于3mm时，小球才能通过圆环，本次分析经过第三轮后得到的结果是angle=5.9885°时，测量值最小为1.0805，具体如图。
当测量值不满足需求时，可进行多次优化。
Minimize Des.
选择测量量
分析完后点击
看信息
选择angle变量Minimize Des.
Minimum of。