案例5.8第十九章adams.solver

1、MSC.ADAMS 初级培训（ADM701讲解及练习）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本章内容：ADAMS/Solver 总述ADAMS/Solver 中的文件ADAMS/Solver 模型文件 (.adm) 的例子ADAMS/Solver 的独立运行例子：2D Pendulum运动方程的构造解算的各步骤De

2、bug/Epr(动力学)ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-2ADAMS/SOLVER 总述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，参考 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 独立运行使用独立运行的 ADAMS/S

5、olver 进行仿真交互式:非方式：一个接着一个的输入命令。方式： 使用 ADAMS/Solver令文件(.acf)。批处理 使用 ADAMS/Solver项任务。令文件 (.acf)在运行多注意：ADAMS/Solver令文件必须是以要分析的模型名称开头并以一个 STOP 命令结束。你可以在 ADAMS/View 内运行外部的 ADAMS/Solver进行仿真。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-6SOLVER 兼容性从 MSC.ADAMS 2003 开始，新的 ADAMS/So

6、lver (C+) 版本增加了一些新功能，这样的话，新的 ADAMS/Solver (C+) 版本支持一些原来的 ADAMS/Solver (FORTRAN)版本所不支持的功能。，新增加了 solver 的兼容性检查，也就由于这个原是在使用 ADAMS/View 时，每当新增加一个对象时，就要进行一次 Solver 的兼容性检查。此项检查在下列情形下也要进行：当导入一个 .cmd 文件时每生成一个对象。当导入一个 .adm文件时生成整个模型。进行仿真之前的整个模型。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描述一个质量为 M、转动惯量为 I 及长度为 2L 的连杆在坐标原点通过回转副连接在大地上。加上约束之后意味着连杆只能在绝对坐标系的 X-Y 平面内相对坐标原点转动。连杆质心相对于绝对坐标系的坐标用两个状态变量 (x,y)来表示。一个坐标系 (Op-Xp-Yp) 是固结在连杆的质心上，其中：坐标轴Xp为沿着连杆的长度方向，Xp 和 Xg 之间的夹角用 表示。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.So

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

9、orationS1-10动力学方程非线性系统 9 个微分代数方程组 (DAEs)Equations of MotionUnknownForce balanMomentaKinematicsADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-11解算的各个步骤任务求解微分代数方程组:两个主要部分： Predictor 和 Corrector步骤 1:一个初始解步骤 2:校正步骤 3:的初始解评估一下解的质量 (决定是否接受该解)步骤 4:为下一步做准备ADM701, Section 1, Novem

10、ber 2010Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-12解算的各个步骤 (续)任务求解微分代数方程组:步骤 1:一个初始解使用显式方法一个初始值过程只是简单的根据以前的解猜测下一个时刻的解的值，此值不能保证满足方程 G 。此过程只是得到进行后续步骤的好的起点。步骤 2:校正步骤 3:的初始解评估一下解的质量 (决定是否接受该解)步骤 4:ADM701, Section 1,Nove为mbe下r 20一10步做准备Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-13解算的各个步骤 (续)任务求解微分代数方程组:步

11、骤 1:一个初始解步骤 2:校正的初始解估算一下 G 的值，如果 G 的值接近 0 ，校正过程结束，进入步骤 3。使用 Newton-Raphson method 校正求出 y 并更新 y。重复迭代过程直至 |y| corrector error tolerance。解。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-14解算的各个步骤 (续)例子:As aguess, set q=2精确解为： q = 1.0步骤 3:评估一下解的质量 (决定是否接受该解)步骤 4:为下一步做准备ADM701

12、, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-15解算的各个步骤 (续)任务求解微分代数方程组:步骤 1:一个初始解步骤 2:校正步骤 3:的初始解评估一下解的质量 (决定是否接受该解)估计一下局部截断误差局部截断误差 (L) ？如果是 接受该结果，并进入步骤 4。如果不是 放弃该结果，改变步长并回到步骤 12 。ADM701, Section 1, November 2和010Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-16解算的各个步骤 (续)全局截断误差 (

13、G)The difference betn the currentsolution and the true solution局部截断误差(L)The errorroduced in a single step步骤 4:为下一步做准备ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-17解算的各个步骤 (续)任务求解微分代数方程组:步骤 1:一个初始解步骤 2:校正步骤 3:的初始解评估一下解的质量 (决定是否接受该解)步骤 4:为下一步做准备更新进行下一步更新进行下一步回到步骤 1 。的阶数的

14、步长ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-18DEBUG/EPR3. Time at beginning of step(动力学仿真)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(动力学) (续)每个 GSTIFF 积分步包含两小步：步骤 1: 时间上前进一步 (动力学分析的过程)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(动力学) (续)步骤 2: 求解方程 (动力学分析的校正过程)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(动力学) (续)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(动力学) (续)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问题描述使用 ADAMS/Solver 仿真所给的马自达 MX-6 后备箱机构模型。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-24模型描述本章练习中，你可以使用练的模型。8 汽车后备箱打开机构IIADM701, Sec

22、tion 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-25开始练习要开始练习：从目录下 exercise_dir/mod_19_hatchback_3 启动ADAMS/View。从目录 exercise_dir/mod_18_hatchback_2 下导入你一章所生成的模型。如果你需要一个正确的模型，可以导入目录exercise_dir/mod_文件pleted 下的pleted.cmd 。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software Corpo

23、rationS1-26输出一个ADAMS/Solver 的模型文件 (.adm)要输出模型文件：从菜单 File 下选择 Export。选择下列选项，并选择 OK：File Type: ADAMS/Solver Data SetFile Name: hatchback.admADAMS/View 输出文件到你当前的工作目录exercise_dir/mod_19_hatchback_3中。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-27生成一个ADAMS/Solver要生成命令文件 (.ac

24、f):令文件(.acf)1. 打开一个文本编辑器 (UNIX: vi 或 Jot；Windows: Notepad或 Wordpad)，并生成一个 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将文件在你当前的工作目录在独立运行状态下运行 ADAMS/Solver要在独立运行状态下运行 ADAMS/Solver ，你将使用 MSC.ADAMS 的程序菜单，一个基于菜单和文本的界面，在此界面下，你可以在命令行输入命令。准备运行 ADAMS/Solver：1. 视你所在的工作，进行不同的操作：Windows：从菜单 Start 下选择 Run 并通过输入 cmd 打开一个命令窗口，改变路径到你当前的

26、工作目录 exercise_dir/mod_19_hatchback_3下。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-29UNIX: 打开一个 UNIX s前的工作目录exercise_dir/mod_19_hatchback_3下。并改变路径到你当2. 你将在此窗口内运行 ADAMS/Solver 。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-30要进行仿真：使用你刚刚生成的文件

27、hatchback.acf 进行独立运行ADAMS/Solver 的仿真，在命令窗口内输入下面Windows:令：adamsxx (其中 xx 为MSC.ADAMS 程序菜单)的版本号，例如：adams05) (显示ru-s (运行标准的 ADAMS/Solver 可执行程序)hatchback.acf (指定使用该 .acf 进行 ADAMS/Solver 的仿真)ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-31UNIX:adamsxx -c (其中 xx 为 示 MSC.ADAMS 程

28、序菜单)的版本号，例如： adams12 -c) (显ru-s (运行标准的 ADAMS/Solver 可执行程序)i (设置为交互式)hatchback.acf (指定使用该 .acf 进行 ADAMS/Solver 的仿真)exit (退出 ADAMS/Solver)注意: 通常情况下，你应该打开相应的信息文件(.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) 以减少errors 和 warnings 。2. 保留命令窗口处于打开状态，因为你还要使用它。ADM701, Section 1, November 2010

29、Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-32修改模型文件 (.adm)现在修改模型簧的刚度系数。要修改刚度系数：在一个文本编辑器内打开 hatchback.adm。修改两个弹簧的刚度系数为 0.30 N/mm。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-333另存为 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：在一个文本

30、编辑器内，打开 hatchback.acf。修改 .acf 文件的第一行和第二行如下所示:hatchback2hatchback_test2将文件另存为 hatchback2.acf。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-34在独立运行状态下再次运行 ADAMS/Solver：令文件，运行一个 ADAMS/Solver 的仿真。使用新在 ADAMS/View 中比较两次仿真的结果：在 ADAMS/View 中导入两次仿真结果 (hatchback_test1 和hatchback_t

31、est2) 并进行比较。要导入并比较结果：在 ADAMS/View 的菜单 File 下选择 Import。要导入结果 hatchback_test1 输入下面参数再选择 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要导入结果文件 hatchback_test2，重复步骤 2 导入结果文件hat

32、chback_test2.res。显示 Database Navigator。5. 将 Filter 类型从 Ming 改为yses。6. 双击模型 hatchback 的名字，确认一下两次仿真结果hatchback_test1 和 hatchback_test2 都存在，并为模型的子对象。ADM701, Section 1, November 2010 Copyright 2010 MSC.Software CorporationS1-36研究一下两次仿真的结果：启动 ADAMS/tProsor。1.2.从 Simulation 列选择两次仿真结果 hatchback_test1 和hatchback