方程式赛车动力学仿真模型

（1）启动ADAMS/View，保持界面为默认设置。

（2）单击File ＞ Import命令，弹出导入模型界面，如图22-1所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图22-1　导入CMD模型

·　File Type：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。

（3）单击OK按钮，完成模型导入，如图22-2所示。图22-2为双A臂悬架概念模型，模型中的部件特性、约束、驱动等参数请读者自行查看学习，此处不做详细叙述。

图22-2　双A臂悬架概念模型

1.运行仿真设定

（1）单击Simulation ＞ Simulate命令，弹出仿真设定对话框，如图22-3所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图22-3　仿真设定

·　End Time：5；

·　Steps：500；

·　其余保持默认设置。

（2）单击Start simulation按钮，运行完成仿真。

2.优化设计实验

（1）单击Design Exploration ＞ Adams/Insight Export Dialog box命令，弹出优化输出界面对话框，如图22-4所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图22-4　ADAMS/Insight输出界面

·　Experiment：suspension_insight_experiment；

·　Model：tut_101_aview；

·　Simulation Script：.tut_101_aview.Last_Sim。

（2）单击OK按钮，完成输出接口的设置，此时ADAMS/View界面消失，弹出ADAMS/Insight界面，此界面较为简单，包含菜单栏、工具条、模型树及显示窗口四部分；实验矩阵的设置、分析等将在此界面完成。

3.创建设计矩阵（优化变量选取）

（1）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。

（2）选择：ground.hpl_tierod_outer.x，此时视窗显示如图22-5所示。

图22-5　设计变量因素

（3）单击Promote to inclusion，将设计因素：ground.hpl_tierod_outer.x提升为设计变量，在下列对话框中输入相应的数据：

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

·　Nominal Value：417，此数值为转向横拉杆在X方向的真实值；

·　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，即允许数值的变化范围为[412，422]；

·　切换到Description菜单；

·　Units：mm。

（4）单击Apply按钮，完成ground.hpl_tierod_outer.x参数的设定。

（5）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

（1）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）。

（2）选择：toe_left_REQ，此时视窗显示如图22-6所示。

图22-6　优化目标

（3）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），在下列对话框中输入相应的数据：

·　Abbreviation（简称）：toe_left_REQ；

·　Units：degrees。

（4）单击Apply按钮，完成toe_left_REQ优化目标的设定。

（5）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

（1）单击Define ＞ Experiment Design ＞ Set Design Specification，弹出设计规范界面，如图22-7所示，在下列对话框中输入相应的数据：(www.xing528.com)

·　Investigation Strategy：DOE Screening（2 Level）；

·　Model：Linear；

·　DOE Design Type：Full Factorial。

（2）单击Apply按钮，完成设计规范中参数设定。

图22-7　设计规范

6.创建设计与工作空间

（1）单击Define ＞ Experiment Design ＞ Create Design Space。

（2）单击Define ＞ Experiment Design ＞ Create Work Space。

（3）在模型树上单击Work Space，弹出视图窗口，如图22-8所示，在图22-8中，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共有8种不同的组合，提交计算后计算机需要重复计算8次。

图22-8　工作空间

7.提交计算

（1）单击Simulation ＞ Build-Run-Load ＞ All，ADAMS/View打开并运行由实验定义的仿真。ADAMS/View状态栏显示模拟进度的消息，消息窗口也会显示有关关节位置的警告（在本教程中可以忽略这些警告）。

（2）计算完成后，界面显示如图22-9和图22-10所示；图22-9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，相互不影响，同时优化变量选取的是右侧横向拉杆外侧点X、Y、Z三个方向的参数，因此优化目标输出变化仅为左侧车轮的前束角。

图22-9　右轮前束角

图22-10　左轮前束角

8.优化结果

（1）单击Simulation ＞ Adams/Insight ＞ Display命令，显示如图22-11所示的界面。

图22-11　优化结果输出界面

（2）在模型树下单击Work Space，计算优化出的结果如图22-12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22-12　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。

（1）单击Tools ＞ Fit New Model 命令。

（2）单击Regression ＞ toe_left_REQ 命令。

（3）Display界面可以选择需要显示的参数，此处选择Fit，显示结果如图22-13所示。

图22-13　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。

（4）Display界面可以选择Plot-Responses vs.Trials，显示结果如图22-14所示。图22-14与图22-12中的数值相同。

图22-14　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。

（1）单击Tools ＞ Optimize Model 命令，显示如图22-15所示的界面。

图22-15　优化模型界面

（2）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，设计目标值会通过刷新按钮更新。

（3）单击Analysis ＞ Model_01 ＞ Export to Web ＞ Model_01 命令，显示如图22-16所示的界面。

图22-16　响应输出（网页模式）

（4）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，只有一个响应中的toe_left_REQ发生了变化；因为模型是一个独立的悬架，其中右拉杆未与左拉杆相连，用户所做的因子值更改仅影响悬架的左侧；左车轮前束角变化如图22-17所示。

（5）勾选Effects，优化变量灵敏度显示如图22-18所示，可以看出，Y方向的数值对前束角的影响最大。

图22-17　响应输出（网页模式，改变数值为420）

图22-18　参数灵敏度分析