【正文】 .......................................... 18 ...................................................................................................... 19 ........................................................................................... 19 ...................................................................................................... 20 五 多體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化分析 ............................................................................................. 21 多體動(dòng)力學(xué)及其基本理論 ................................................................................... 21 ISIGHT 優(yōu)化流程 ................................................................................................. 21 ................................................................................................................. 22 ............................................................................ 22 .......................................................................................... 22 ADAMS與 ISIGHT集成過(guò)程 ........................................................................ 23 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 25 方案二 ................................................................................................................ 26 ADAMS插件配置 ......................................................................................... 26 ISIGHT 調(diào)用 ADAMS.................................................................................... 27 變量參數(shù)映像 ............................................................................................... 27 ISIGHT實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 28 ISIGHT 優(yōu)化設(shè)計(jì) ........................................................................................... 29 結(jié)果分析與評(píng)價(jià) .................................................................................................. 32 總結(jié)及心得體會(huì) ............................................................................................................ 33 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................... 34 重慶大學(xué)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)合仿真與優(yōu)化 7 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)清單 (一 ) 設(shè)計(jì)題目 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)合仿真與優(yōu)化 (二 ) 設(shè)計(jì)任務(wù) 800N 的夾緊力； 80N； ； ，夾緊機(jī)構(gòu)的安全可靠； (三 ) 完成情況 1. 建立了夾緊機(jī)構(gòu)的 ADAMS 模型，完成了對(duì)各個(gè)鉸接點(diǎn)位置參數(shù)的設(shè)計(jì)。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。但結(jié)果并不讓人滿意，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，將 ISIGHT結(jié)合 ADAMS進(jìn)行多體運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真方法，第一次嘗試由于文獻(xiàn)中操作繁瑣難以成功，被迫放棄另尋出路，吸取第一次經(jīng)驗(yàn)，在第二次成功將 ISIGHT與 ADAMS結(jié)合，用連續(xù)二次規(guī)劃法（ NLPQL）算法得到最優(yōu)夾緊力 及最優(yōu)參數(shù)。 。當(dāng)節(jié)點(diǎn) 19 處 于節(jié)點(diǎn) 19_2和節(jié)點(diǎn) 3 的連線時(shí)，夾緊力達(dá)到最大值。 按照下表所列數(shù)據(jù)放置設(shè)計(jì)參考點(diǎn)。結(jié)果如下圖。 加 Inplane 虛擬約束 在 connectors 欄下選擇 Inplane Joint Primitive 把建立方法設(shè)為 2 Bodies1 Location 和 Pick Geometry Feature。 (2)依次選取手柄、手柄末端的標(biāo)志點(diǎn)、位置 (18， 14， 0)。 (4) 按表第一行所列選擇標(biāo)識(shí)，圖例見(jiàn)圖 。 在模擬過(guò)程中， 。顯示出建立圖表可以選用的結(jié)果數(shù)據(jù)。 建立仿真數(shù)據(jù)曲線圖 用同樣的方法，在 Simulation 欄選擇 Last_run，建立以角度為橫軸，彈簧力為縱軸的曲線，將圖例名稱改為 Virtual Test Data 最終得到下圖。 圖 夾緊機(jī)構(gòu)的參數(shù)化模型 細(xì)化模型 建立設(shè)計(jì)變量 (1) 進(jìn)入 Table Editor 窗口，選擇 POINT_1 的 Loc_x 單元。表示范圍設(shè)置是絕對(duì)值或相對(duì)百分?jǐn)?shù)。 (5) 進(jìn)行一次 秒 100 步的仿真。五種曲線對(duì)應(yīng)五種不同方案下圖所示分別顯示了這種變化。用 DV_4， DV_6，DV_8 這三個(gè)設(shè)計(jì)變量作為最優(yōu)化設(shè)計(jì)的變量，以彈簧力最大為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)行優(yōu)化之前先顯示彈簧力的測(cè)量窗口。 最優(yōu)化的結(jié)果 運(yùn)行 Design Study 進(jìn)行最 優(yōu)化設(shè)計(jì)后得到每次實(shí)驗(yàn)每個(gè)變量的值，最后得到最大的夾緊力為 。通過(guò)充分利用各個(gè)學(xué)科 (子系統(tǒng) )之間相互作用所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，獲得系統(tǒng)的整體最優(yōu)解。 重慶大學(xué)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 基于 ADAMS 與 ISIGHT 的航空飛行器夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)合仿真與優(yōu)化 22 方案一 動(dòng)力學(xué)模型的建立 這部分在上述 ADAMS 中已經(jīng)完成。 (3) 點(diǎn)擊 運(yùn)行， isight 調(diào)用 adams 運(yùn)行 101 次后得出下表。 由于 ISIGHT 已經(jīng)對(duì) ADAMS 配置了插件，所以只要找到正確的使用方法就可以減少工作量，同時(shí)避免出錯(cuò)。 在 ISIGHT 界面中拖動(dòng) ADAMS 插件到 Sinflow 中，如圖所示。從而 ADAMS 文件中的變量向 ISIGHT 中映像成功。而 ADAMS 運(yùn)行得到的結(jié)果是 DV_DV_ DV_8 這 3 個(gè)變量對(duì)夾緊力影響最大，這和 ISIGHT 得到的結(jié)果有所不同，這是因?yàn)?ADAMS 只研究單個(gè)變量對(duì)夾緊力的敏感程度，而沒(méi)有研究?jī)蓚€(gè)變量共同作用下的對(duì)夾緊力的靈敏度。否則，對(duì)每一個(gè)非實(shí)數(shù)型參數(shù)尋找一個(gè)最近的設(shè)計(jì)點(diǎn)，該點(diǎn)滿足非實(shí)數(shù)型參數(shù)的限制條件。這個(gè)技 術(shù)最主要的優(yōu)點(diǎn)是容易 和一個(gè)非常健壯的算法一起使用。 5. 運(yùn)行了 521 步后， SIGHT 軟件調(diào)用 ADAMS 進(jìn)行了 521 次仿真，這是僅僅使用ADAMS 軟件所不能實(shí)現(xiàn)的，也體現(xiàn)了 ISIGHT 智能、自動(dòng)化、可視化的優(yōu)勢(shì)。 1 6 0 01 4 0 01 2 0 01 0 0 08 0 06 0 04 0 02 0 000 50 100 150 200OBJECTIVE_4O B J E C T I V E _ 4Se r ie s 1 結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 本文利用了兩種優(yōu)化算法同時(shí)進(jìn)行仿真優(yōu)化，得到的結(jié)果不同，我們發(fā)現(xiàn)采用連續(xù)二次規(guī)劃法（ NLPQL）得到的結(jié)果更優(yōu)，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)改變變量的變動(dòng)范圍，對(duì)結(jié)果也有很大的影響，如何確定每個(gè)變量的范圍，值得進(jìn)一步探討。逐漸對(duì) ADAMS 從陌生到熟悉，對(duì)科研過(guò)程從盲目到稍有頭緒。通過(guò)對(duì)問(wèn)題的進(jìn)一步分析，我們對(duì)論文中的方法和結(jié)果產(chǎn)生的懷疑。 [2] 馬闖，吳洪濤，谷坷，基于 ADAMS 的夾緊機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，機(jī)械制造與研究， [3] 李云， 基于 ADAMS 的夾緊機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，新技術(shù)新工藝， [4] 侯衍勇，基于 ADAMS 的夾緊機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，科技向?qū)В? [5] 李慶國(guó)，曾慶良，范文慧，多體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化方法，煤礦機(jī)電 [6] 趙懷瑞， ISIGHT 工程優(yōu)化 實(shí)例分析， [7] 耿建光，李隆春， ISIGHT 中的過(guò)程集成與設(shè)計(jì)自動(dòng)化，北京航空航天大學(xué) ， [8] 洪鵑，孫成通，基于 ISIGHT 的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)研究，臨沂師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 。 最后，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并沒(méi)有真正的解決，雖然是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的夾緊機(jī)構(gòu)，卻存在很多更深層次的問(wèn)題值得我們探討、研究，而這些問(wèn)題也是依靠現(xiàn)有的知識(shí)所無(wú)法解釋、無(wú)法解決的，例如優(yōu)化算法的選擇、變量范圍對(duì)結(jié)果的影響等。 在 ADAMS 仿真與優(yōu)化做完后，我們并不滿足于現(xiàn)有的結(jié)果，世上難以出現(xiàn)最好，只能是更好。 參考文獻(xiàn) [8]中將夾緊力優(yōu)化到了 2500N，但是 我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)結(jié)果是有待商榷的。點(diǎn)擊 自動(dòng)生成 word 文件，見(jiàn) 附件 1。具體操作如下。這些峰值作為新的迭代的起始點(diǎn)。 得到每個(gè)變量對(duì)夾緊力