【正文】 本次論文分別由 XXXX 一起共同完成， XXX 負責 ADAMS 模型的建立以及參數(shù)化的寫作， XXX 負責最優(yōu)化以及 ISIGHT 初步優(yōu)化的寫作， XX 負責 ISIGHT與 ADAMS 聯(lián)合優(yōu)化的部分以及結果分析總結等部分。于是，我們開始深入了解、學習 ISIGHT 的優(yōu)化方法。所以，最終得到的結果還需要進一步進行優(yōu)化、研究。 2 0 0 0 1 8 0 0 1 6 0 0 1 4 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 8 0 0 6 0 0 4 0 0 2 0 000 100 200 300 400 500 600OBJECTIVE_1O B J E C T I V E _ 1Se r ie s 1 6. 將接下來利用優(yōu)化算法 MOST 進行優(yōu)化仿真，操作步驟基本相同，最后輸出結果見 附件 2。 3. 在 Objective 欄勾選夾緊力為最優(yōu)化的目標函數(shù)。二次連續(xù)規(guī)劃法 (SQP)是 NLPQL的核心算法。本文參考文獻 [8]選擇數(shù)值型優(yōu)化技術中的混合型優(yōu)化算法（ MOSTT）和連續(xù)二次規(guī)劃法（ NLPQL）。點擊運行Runtime_Gateway，運行了 100 步后輸出實驗文件，見 附件 。 變量參數(shù)映像 進入 ADAMS 界面后，將夾緊機構的變量在 ISIGHT 中映像。從 ISIGHT 安裝目錄下的 SMAFIPponents文件夾下 選擇 ADAMS20xx 版本的文件夾。 方案一宣告失敗，在文獻中的方法繁瑣難以成功，我們試圖尋找一種更加便捷的方法，經(jīng)過不斷地查閱資料，不斷地嘗試，我們找到了另外一種更加高效快捷的方法，也就是方案二。 (5) 在 Simcode 的 Input 中設置變量， Output 中設置變量 (6) 在主 菜單中選擇 File 中的 Input 中選擇 文件 ,Output 中選擇 重慶大學機械原理課程設計 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機構聯(lián)合仿真與優(yōu)化 25 實驗設計 (1) 在主 菜單的 Process ponents 選擇 DOE代替 task1. (2) 雙 擊 DOE圖標，在 DOE Technique 中選擇 Optimal Latin Hypercube,將 Number of Points 設置成 100， Max Time to Optimize 設置成 5。 ISIGHT 提供了 4 類設計優(yōu)化算法：實驗設計 (DOE)分析，發(fā)現(xiàn)關鍵參數(shù)，探索設計空間；優(yōu)化算法：尋找滿足約束條件和目標 函數(shù)的最好設計方案；近似方法：用近似模型代替運行時間長的計算機模型，以快速獲得解答；質(zhì)量工程方法：尋找成功概率高并且對不確定因素不敏感的設計方案，最終達到穩(wěn)健和可靠性。 多體動力學及其基本理論 多體系統(tǒng)是多個相互運動的物體通過運動副相聯(lián)的多剛體系統(tǒng)和多柔體系統(tǒng)，通常用來研究系統(tǒng)的位移、速度、加速度與其受力之間的關系。 adams 自動運行多次后，分別將每次的數(shù)據(jù)繪制在同一張圖中，從而得到彈簧力測量圖如下。點擊 Apply。 設計變量名 設計點位置 初始值 初始位置敏感值 最大值 DV_1 (POINT_1X) 0 1 DV_2 (POINT_1Y) 0 0 DV_3 (POINT_2X) 3 DV_4 (POINT_2Y) 3 DV_5 (POINT_3X) 2 DV_6 (POINT_3Y) 8 DV_7 (POINT_19X) 1 DV_8 (POINT_19Y) 10 DV_9 (POINT_19_2X) 6 DV_10 (POINT_192Y) 5 四 最優(yōu)化設計 找到了對彈簧力影響最大的點，接下來進行最優(yōu)化設計。 (2) 按下圖完成對話框。 Database Navigator 出現(xiàn)。結果如下圖所示。 三 參數(shù)化模型及其初步優(yōu)化 夾緊機構中各鉸接點的位置是夾緊機構布置的主要參數(shù)，優(yōu)化設計的實質(zhì)就是確定夾緊機構的最佳布置方案，因此各鉸接點位置必須確定為設計變量，完成后的參數(shù)化模型如圖 所示。 接下來點擊 Add Cures 添加曲線。選中 Create Measure 選項，導入 。 模型仿真 1) 選擇 Simulation 工具，進行一次 秒 100 步的模擬。 角度測試 現(xiàn)在要測量點 POINT_19 POINT_ POINT_19之間形成的角度 (1) 選擇 Design Exploration 欄下 按鈕，建立一個新的角度測量。 點取點（ 14,1,0）和（ 23,1,0）放置彈簧 。最后模型如下圖所示。 (3)建立手柄 選擇 Link 工具，在 Point_3 和 Point_4 之間建立連桿，重命名為 handle。 在 Setting 菜單中選擇 Working Grid,則工作柵格設置對話框就會彈出，將工作柵格尺寸節(jié)點 4 手柄 連桿 樞軸 地面 掛鉤 彈簧 節(jié)點 1 節(jié)點 2 節(jié)點 3 節(jié)點 19 節(jié)點 19_2 重慶大學機械原理課程設計 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機構聯(lián)合仿真與優(yōu)化 9 設置為 25，格距為 1，點擊 OK。 最后介紹了實際過程中小組成員的一些心得體會和模型的不足之處。 3. 正在對夾緊機構模型參數(shù)化，并作初步結構優(yōu)化。對實際的飛行器加緊機構設計有指導作用。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設計）授權使用說明 本論文（設計）作者完全了解 **學院有關保留、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定，學校有權保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙質(zhì)版。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。 通過 ADAMS 軟件建立飛行器加緊機構的 ADAMS 模型，進行運動學仿真，得到夾緊力為 ,通過將仿真模擬數(shù)據(jù)同物理樣機實驗數(shù)據(jù)相比較，說明仿真結果具有說服力。 4. 采用山東科技大學李慶國教授的多體動力學優(yōu)化方法優(yōu)化夾緊機構。 重慶大學機械原理課程設計 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機構聯(lián)合仿真與優(yōu)化 8 一 航空飛行器夾緊機構 ADAMS模型建立 彈簧掛鎖模型的工作原理 在節(jié)點 4 處下壓操作手柄，掛鎖就能夠夾緊。 在 Setting 菜單中選擇 Icons,彈出 Icons 設置對話框，將 Model Icons 的所有缺省尺寸改為2，點擊 ok。 (4)用轉(zhuǎn)動鉸鏈連接各構件 選擇 Revolute Joint 在 Point_1 處放置一個鉸鏈。 重慶大學機械原理課程設計 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機構聯(lián)合仿真與優(yōu)化 11 二 初始設置下模型的運動學仿真 測試初始模型 生成地塊 在 bodies 欄選擇 并把生成方法 New Part 改為 On Ground。 加手柄力 (1)在 force 欄下選擇 并在對話框中將仿真時方向改為 Body Moving，在特性欄中選擇 Constant。 (2) 點擊 Advanced，彈出 Angle Measure 窗口，鍵入測量名 angle。你應該得到提示由于傳感器的作用 。 (3)在 Model Name 欄中鍵入 .Latch，選擇 OK。 (5)編輯曲線圖。由節(jié)點 1 一節(jié)點 6 六個設計點確定機構的位置方案，夾緊機構由手柄、樞軸、連桿和掛鉤四部分組成，在節(jié)點 4 位置施加一方向垂直于手柄的恒定作用力。 節(jié)點 4 手柄 連桿 樞軸 地面 掛鉤 彈簧 節(jié)點 1 節(jié)點 2 節(jié)點 3 節(jié)點 19 節(jié)點 19_2 重慶大學機械原理課程設計 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機構聯(lián)合仿真與優(yōu)化 16 重新設置設計變量的值 (1) 在 Table Editor 的下邊選擇 Variables. (2) 選擇 Filters， Table Editor Filters 對話框出現(xiàn)。 (2) 雙擊 DV_1，設計變量編輯對話框出現(xiàn)。 (3)點擊 Start，自動進行五次優(yōu)化仿真。最優(yōu)化過程為：首先，設定 3個對彈簧力影響最大的變量的變化范圍，以彈簧力的最大張力為優(yōu)化目標函數(shù)進行優(yōu)化設計，最后運行 adams的 design study 模塊進行最優(yōu)化設計，從而找到 3 個點的最佳的位置 [5]。重復上述步驟設置 DV_ DV_8。 重慶大學機械原理課程設計 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機構聯(lián)合仿真與優(yōu)化 20 下圖 SPRING_1_force vs. Iteration 顯示彈簧力隨每一次深化的變動情況。為了解決不同學科間的協(xié)同設計問題，人們提出了多學科設計優(yōu)化的思想。 相比于 ADAMS 軟件進行的優(yōu)化， ISIGHT 有利于得到系統(tǒng)的整體最優(yōu)，而且包含的優(yōu)化算法更全面。點擊 Factors 全選變量 DV_1 到 DV_10。 方案二 ADAMS 插件配置 ISIGHT 有豐富的軟件接口，其中包括 ADAMS，但是直接運行 ADAMS 接口無法從ADAMS 中導出變量，由于參考文獻和網(wǎng)絡教程均采用 simcode 插件，自己編寫或是從 adams中導出輸入、執(zhí)行、輸出文件，這種方法不僅費時費力，由于每個人的電腦軟件環(huán)境的不同，在 不同的電腦上都要進行重新編寫，更換文件夾也會導致無法運行。在 MSC ADAMS 安裝目錄下的python\win32\Lib\sitepackages\mdi 文 件 夾 下創(chuàng) 建 CommandListener 文件夾，將SMAFIPponents 文件夾下的 文件、 文件和 文件拷貝到 CommandListener 文件夾內(nèi)，就在 ADAMS 中導入了 ISIGHT 插件。 在仿真窗口設置仿真時間為 2s，仿真步數(shù)為 100 步，點擊開始，進行仿真，在 ADAMS主選項中選擇 Simulate ISIGHT Export， Export to ISIGHT 窗口出現(xiàn)， 在 Design Variable 欄選右鍵擇變量 DV_1 到 DV_10，在 Design Objective 欄選擇彈簧力。 ISIGHT 自動生成了對夾緊力影響最大的變量的圖，見圖 51。 混合整型優(yōu)化方法 MOST 首先認定所給的設計問題是連續(xù)的，并使用連續(xù)二次規(guī)劃法得到一個初始的峰值。將目 標函數(shù)以二階泰勒級數(shù)展開，并把約束條件線性化，原非線性問題就轉(zhuǎn)化為一個二次規(guī)劃問題，通過解二次規(guī)劃得到下一個設計點。這樣， ISIGHT 優(yōu)化設置基本完成。最終得到優(yōu)化后的每個變量的最優(yōu)值如下表。 總結及心得體會 通過查閱資料，老師講解，閱讀教程，我們順利完成了航空飛行器夾緊機構模型建立以及初步優(yōu)化工作，