【正文】 完成試驗(yàn)設(shè)計(jì)以后，便可以按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)矩陣的排列進(jìn)行一系列仿真分析，然后分析樣機(jī)的性能變化。這種方法建立的試驗(yàn)稱為試驗(yàn)設(shè)計(jì)，或矩陣試驗(yàn)。（3）為每個參數(shù)選擇系列參數(shù)值（水平）。試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）方法提供了規(guī)劃和分析一系列試驗(yàn)的工具，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟如下：（1）確定試驗(yàn)?zāi)康?。一次僅變換一個參數(shù)，難以獲得許多參數(shù)之間的相互影響關(guān)系。對于簡單的設(shè)計(jì)問題，分析試驗(yàn)人員往往可以根據(jù)直觀地感覺，采用設(shè)計(jì)參數(shù)試差的方法，研究和優(yōu)化樣機(jī)的性能。試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以考慮多個設(shè)計(jì)變量同時(shí)發(fā)生變化，對樣機(jī)性能的影響。一次改變一個因素（也稱設(shè)計(jì)參數(shù)，F(xiàn)actors）不能給出因素之間相互影響的信息，而進(jìn)行多次仿真同時(shí)測試多個不同的因素會得到大量的輸出數(shù)據(jù)讓用戶評估。對于簡單的設(shè)計(jì)問題，可以將經(jīng)驗(yàn)知識、試錯法或者施加強(qiáng)力駟方法混合使用來探究和優(yōu)化機(jī)械系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)上的DOE是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。試驗(yàn)設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)矩陣的建立和試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析等。（3）在一定的分析范圍內(nèi)，最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)值。通過設(shè)計(jì)分析，用戶可以獲得以下的分析結(jié)果：（l）樣機(jī)的有關(guān)性能可能的變化范圍。二、 設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)研究主要考慮和研究：如果某個設(shè)計(jì)變量發(fā)生變化，或者取不同的值，樣機(jī)的性能將會發(fā)生怎樣的變化。（4）使用參數(shù)表達(dá)式：當(dāng)以上3種方法不能表達(dá)對象間的復(fù)雜關(guān)系時(shí)，可以通過參數(shù)表達(dá)式來進(jìn)行參數(shù)化。當(dāng)設(shè)計(jì)變量的參數(shù)值發(fā)生改變時(shí)，與設(shè)計(jì)變量相關(guān)聯(lián)對象的屬性也會更新。點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)化時(shí)，修改點(diǎn)坐標(biāo)值，與參數(shù)化點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的對象都將自動修改。一、 參數(shù)化建模ADAMS／View提供了4種參數(shù)化建模的方法。ADAMS通過研究一個或多個參數(shù)變化對模型性能的影響，獲得最危險(xiǎn)的操作工況以及最優(yōu)化的虛擬樣機(jī)。 第一節(jié) 車蓋及其杠桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)在adams參數(shù)化模型中設(shè)置一些設(shè)計(jì)變量，仿真分析時(shí)，只需要改變這些設(shè)計(jì)變量值的大小，模型即可自動得到更新。接下來還需要選擇加窗函數(shù)類型Window Type，和FFT分析點(diǎn)數(shù)。PSD（Power Spectral Density），表達(dá)信號在其頻率成分上的功率分布。Mag以FFT分析復(fù)數(shù)值的絕對值為Y軸繪制出頻率數(shù)據(jù)的左半邊頻譜，而右半邊頻譜是左半邊的鏡像，分析得到的是幅頻圖。圖2－30 FFT分析對話框在Curve Name 中右擊，彈出菜單Plot_curve下選Pick，再到頁面中到相應(yīng)當(dāng)曲線上點(diǎn)擊，就完成了曲線輸入，也可以Plot_curve下選Browse，彈出數(shù)據(jù)庫導(dǎo)航器中選取曲線，還可以在Curve Name 中直接輸入曲線名。（2）FFT變換快速傅里葉變換（FFT）是常用的信號處理數(shù)學(xué)運(yùn)算規(guī)則，得到信號與頻率有關(guān)的信息。完成建立濾器函數(shù)；應(yīng)用濾波器函數(shù)對曲線數(shù)據(jù)濾波的方法為：選擇點(diǎn)擊過濾曲線工具；Filter Name輸入濾波函數(shù)名，如要零相過濾，選擇Zero Phase。曲線編輯運(yùn)算工具條中選曲線濾波工具，工具條后邊出現(xiàn)Filter Name文本輸入框，在其中點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，彈出式菜單中選擇filterfunction，再選Create，顯示圖2－29所示濾波函數(shù)定義對話框。這兩種濾波的計(jì)算方法不同。ADAMS／PostProcessor有兩種類型濾波，一是Math Works公司開發(fā)的MATLAB軟件中采用的巴特沃斯（Butterworth）濾波，另一種是指定傳遞函數(shù)。4．曲線圖的處理在ADAMS／PostProcessor中，可以對曲線圖進(jìn)行濾波、快速傅立葉變換（FFT）、生成伯德圖（Bode）等處理。按住鍵盤的Shift鍵，然后用鍵盤上向左和向右鍵，顯示所選擇的曲線局部極大值點(diǎn)以及統(tǒng)計(jì)結(jié)果；按住鍵盤的Ctrl鍵，然后用鍵盤上向左和向右鍵，顯示所選擇的曲線局部極小值點(diǎn)以及該點(diǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。圖2－28 曲線統(tǒng)計(jì)運(yùn)算結(jié)果工具條顯示出了當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)、數(shù)據(jù)點(diǎn)處的曲線斜率Slope，數(shù)據(jù)曲線的最小值Min、最大值Max和平均值A(chǔ)vg，數(shù)據(jù)曲線的均方根RMS等。工具條中的工具分別為：兩曲線的相加、相減、相乘； 一曲線的絕對值、負(fù)值（對稱值）、樣條曲線、比例放大、平移、積分；曲線的微分、積分；由曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)產(chǎn)生新的樣條函數(shù)、修改曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)的值、曲線濾波。2．曲線的數(shù)學(xué)計(jì)算ADAMS／PostProcessor提供了對曲線進(jìn)一步運(yùn)算的多種工具， View菜單選Toolbars項(xiàng)，再選Curve Edit Toolbar，或主工具條中的，將顯示曲線編輯和運(yùn)算工具條。一個頁面中的每條曲線的顏色、線型、符號都可以修改。●One Plot Per Object 對一項(xiàng)特定的物體創(chuàng)建一條新曲線。添加曲線時(shí)首先要選擇數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)，然后從Add Curves按鈕下的列表中選擇采用何種方式添加曲線，可選擇（不同數(shù)據(jù)源，選項(xiàng)有不同，以O(shè)bject數(shù)據(jù)源為例）：●Add Curves to Current Plot 曲線到當(dāng)前曲線圖頁面。繪制曲線圖模式下的控制面板如圖2－27所示。1. 曲線圖的建立繪制曲線圖模式下，在控制面板中選擇需要繪制的仿真結(jié)果。三、仿真曲線曲線圖表達(dá)仿真結(jié)果能使用戶了解模型特性。單擊按鈕，可以將仿真動畫以AVI、JPG等格式錄制下來，供其它媒體工具進(jìn)行編輯、播放。將鼠標(biāo)置于后處理繪圖區(qū)上，單擊鼠標(biāo)右鍵彈出圖228所示菜單，選取Load Animation調(diào)入ADAMS／View的仿真計(jì)算結(jié)果動畫。表2－8 后處理快捷命令工具說明工具說明重新加載，采用更新數(shù)據(jù)曲線回放仿真結(jié)果選擇或放棄選擇對象顯示曲線的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)的最大值、最小值和平均值等顯示曲線編輯工具欄顯示上一頁或第一頁刪除當(dāng)前頁顯示/關(guān)閉對象結(jié)構(gòu)關(guān)系顯示區(qū)顯示/關(guān)閉窗口中控制區(qū)新的頁面布置選擇，有12種布置方案供選擇單擊按鈕或按F8，結(jié)束ADAMS／PostProcessor，返回ADAMS／View。View菜單，選Toolbars項(xiàng)，下層菜單中選顯示或關(guān)閉工具條和工具區(qū)域，可以改變ADAMS／PostProcessor窗口顯示內(nèi)容。（6 ）控制面板區(qū) 提供了可以控制后處理曲線和仿真回放的命令，如列出所有結(jié)果數(shù)據(jù)，供繪制曲線選擇；對于仿真回放圖，給出仿真回放工具命令等。（4）特性編輯區(qū) 顯示被選對象有關(guān)特性編輯的對話框，不同對象的特性編輯區(qū)內(nèi)容有所不同。在主工具條的最左端，有一個列表框，用以選擇活動窗口模式：繪制仿真結(jié)果曲線（Plotting）、回放仿真過程（Animation）、Report、Plot3D。（2）工具條 后處理快捷工具命令。對象結(jié)構(gòu)關(guān)系欄菜單工具條特性編輯區(qū)控制面板區(qū)頁 （后處理繪圖區(qū)）狀態(tài)欄圖2－25 后處理程序窗口（1）菜單欄 根據(jù)仿真回放模式或數(shù)據(jù)曲線繪制模式，菜單欄內(nèi)容有所不同。此時(shí)可以用鼠標(biāo)右鍵在ADAMS／View屏幕上打開彈出式菜單，從中選擇測量軌跡圖，再選擇Transfer toFull Plot命令，程序?qū)y量軌跡圖自動地轉(zhuǎn)換到ADAMS／PostProcessor窗口中。一、后處理基本操作在ADAMS／View主工具箱選擇后處理工具按鈕，或者單擊菜單Review→Plotting Window，或按F8，就可以啟動ADAMS/PostProcessor。第五節(jié) 仿真后處理ADAMS/View調(diào)用模塊ADAMS／PostProcessor來完成仿真分析結(jié)果的后處理。對一個新建的樣機(jī)進(jìn)行動力學(xué)分析時(shí)，先采用ADAMS／View默認(rèn)的迭代精度進(jìn)行分析，接下來可以將迭代精度提高一個數(shù)量級，再次分析，比較兩次分析的結(jié)果。剛性數(shù)字積分法用隱含的向后差分法求解微分和代數(shù)方程，柔性數(shù)字積分法先用坐標(biāo)分隔方法從微分和代數(shù)方程獲得普通微分方程，再顯式求解微分方程。圖2－23 仿真控制參數(shù)設(shè)置對話框中Integrator為數(shù)字積分方法選擇?？梢栽赟itting菜單中修改求解精度。ADAMS／View均有默認(rèn)精度來控制差值誤差。插值求解時(shí)，需指定允許誤差，過大誤差將使仿真分析失敗或仿真結(jié)果出現(xiàn)錯誤。完成仿真分析以后，使用在主工具箱中，重現(xiàn)ADAMS/Solve的仿真過程，以進(jìn)一步觀察和研究模型的運(yùn)動狀況。ADAMS僅保存最后一次的仿真分析結(jié)果，可用保存命令將需要的仿真結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，也可刪除數(shù)據(jù)庫中保存的仿真結(jié)果，還可以在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新模型。 圖225 創(chuàng)建ADAMS／Solver腳本仿真 圖226 動力學(xué)分析參數(shù)設(shè)置（3）單擊Ok按鈕，完成仿真腳本創(chuàng)建。在話框底下部的Append ACF Command下拉列表框中選擇需要的分析類型，在彈出窗口中設(shè)置相關(guān)參數(shù)，單擊ok，就可以把分析、設(shè)置命令附加在腳本中。根據(jù)需要可以再添加分析過程，程序?qū)⒁来瓮瓿上鄳?yīng)的分析。 圖2－23創(chuàng)建簡單腳本仿真 圖2－23創(chuàng)建ADAMS/View腳本仿真選擇ADAMS／View，點(diǎn)擊對話框底下部的Append Run Command按鈕，彈出圖224所示對話框。（2）選擇仿真類型腳本仿真類型有Simple Run、ADAMS/View和ADAMS／Solver。ADAMS／Solver的命令包括：運(yùn)行和控制仿真命令、修改數(shù)值分析參數(shù)命令、數(shù)據(jù)輸入和輸出命令、設(shè)置仿真分析對象命令、修改對象命令等。（2）ADAMS／View：由ADAMS／View命令組成的腳本仿真，可以改變模型和ADAMS／Solver設(shè)置，不影響正在進(jìn)行的仿真分析。在設(shè)計(jì)研究、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化分析等過程中，常常需要采用腳本仿真控制方式進(jìn)行。仿真分析結(jié)束后，單擊按鈕回放仿真過程。分析過程中，可以實(shí)時(shí)顯示模型樣機(jī)的運(yùn)動狀況以及實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)曲線。步長過小會大幅度延長仿真分析時(shí)間，同時(shí)使得輸出文件很大。無論哪種方式，所設(shè)置輸出步長要合適。Step Size：定義前后兩步輸出的時(shí)間間隔，時(shí)間單位為系統(tǒng)使用的時(shí)間單位。Duration：定義開始仿真分析到停止分析的時(shí)間間隔，定義的是時(shí)間增量。選擇Default，系統(tǒng)判斷模型的自由度，自動選擇分析類型。如不為零，可以選擇Dynamic進(jìn)行動力學(xué)分析。單擊More按鈕，顯示圖2－22所示的仿真控制對話框。在主工具箱選仿真按鈕，顯示圖221所示簡單仿真工具和參數(shù)設(shè)置。交互式仿真可以方便、迅速地實(shí)現(xiàn)模型仿真分析和試驗(yàn)，初步的仿真分析一般都采用這種方法。（3）靜態(tài)分析（Static），通過力平衡條件，求解構(gòu)件各種作用力的靜態(tài)分析。圖2－20 模型自檢結(jié)果三、模型仿真ADAMS／View可以自動地調(diào)用ADAMS／Solver求解程序，下4種類型的仿真分析：（1）動力學(xué)分析（Dynamic）， 求解非線性的微分和代數(shù)方程組，仿真分析自由度大于零的復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)動和各種力。單擊菜單Tools→Model Verify，啟動模型自檢。（3）動力學(xué)分析前，先進(jìn)行靜態(tài)分析，排除系統(tǒng)在啟動狀態(tài)下的一些瞬態(tài)響應(yīng)。模型檢驗(yàn)工作通常有：（1）檢查不恰當(dāng)?shù)倪B接和約束、沒有約束的構(gòu)件、無質(zhì)量構(gòu)件、樣機(jī)的自由度等。（4）根據(jù)對話框提示，完成選擇定義輸出內(nèi)容。（3）在定義方法欄，選擇輸出定義方法。設(shè)置輸出要求的方法如下：（1）單擊菜單Build→Measure→REQUEST→New，顯示設(shè)置輸出要求對話框，如圖2－19所示。（2）使用用戶自定義的若干函數(shù)表達(dá)式定義所需的輸出，在一個輸出要求中，最多定義6個不同函數(shù)表達(dá)式來表示6個不同輸出。4. 輸出設(shè)置ADAMS／View預(yù)設(shè)的輸出可以獲得模型的運(yùn)動特定，如位移、速度、加速度和力（矩）等4種類型的仿真結(jié)果，也可以自定義其它輸出量，如：壓力、功、能、動量等。ADAMS／View會在這個窗口中顯示測量參數(shù)隨時(shí)間變化的輸出曲線圖。其他測量方法：修改對話框中的測量按鈕，主工具箱的測量庫中兩點(diǎn)相對運(yùn)動測量工具按鈕和角度測量工具按鈕。單擊測量顯示窗口右上角的只是關(guān)閉測量窗口，不會丟失定義的測量數(shù)據(jù)。Create Strip Chart復(fù)選框表示是否顯示測量參數(shù)隨時(shí)間變化的輸出圖。選項(xiàng)不同，X，Y，Z，MAG的含義也不同，分別可以是位移分量、（角）速度分量、（角）加速度分量、某點(diǎn)受力（矩）分量。也可以將光標(biāo)移至需測量的對象上，單擊右鍵，如圖2－19所示。Display：將已關(guān)閉的測量窗口重新顯示。Computed：使用ADAMS／View表達(dá)式的測量。（5）在用ADAMS／View表達(dá)式或ADAMS／Solver函數(shù)自定義測量時(shí)，使用的單位應(yīng)該同系統(tǒng)設(shè)定的單位一致。（3）在默認(rèn)狀態(tài)下，系統(tǒng)使用全局坐標(biāo)系定義速度和加速度值。在定義和使用測量時(shí)應(yīng)注意：（1）測量結(jié)果是根據(jù)模型的仿真結(jié)果得到的，如果修改模型，先前的測量結(jié)果可能不再正確。（3）建模時(shí)用以定義其它對象，如：用兩個測量來分別定義彈簧力和阻尼力。測量功能常用在以下場合：（1）仿真分析過程中跟蹤、繪制感興趣的變量，以便跟蹤、了解仿真分析的過程。2. 測量功能ADAMS／View提供兩種類型的測量，一種程序預(yù)先定義好可以自動輸出結(jié)果的測量，如構(gòu)件、點(diǎn)、柔性件、力、運(yùn)動副等對象的位置、速度和加速度、動能、勢能、力等有關(guān)特性，點(diǎn)、方向、角度的測量等。通過函數(shù)的方式可以實(shí)現(xiàn)靈活的自定義輸出。一類是系統(tǒng)默認(rèn)的，另外一類是用戶定義的。在仿真分析過程中如出現(xiàn)錯誤，可以仿真跟蹤和調(diào)試故障。（3）設(shè)置仿真分析控制參數(shù)，如分析類型、時(shí)間、分析步長、分析精度等。ADAMS／View提供了常用的默認(rèn)輸出，也可以采用測量和指定輸出，自定義—些特殊的仿真輸出。第四節(jié) 仿真參數(shù)控制及仿真建立模型后就可以進(jìn)行仿真分析。如果接觸體為曲線或球體，將可以改變接觸面方向，單擊按鈕改變接觸方向。接觸力的添加步驟：（1）在力庫選擇接觸力工具按鈕，彈出圖2－17所示接觸力設(shè)置對話框；（2）選擇接觸力類型，接觸體輸入欄會因接觸力類型的不同而相應(yīng)當(dāng)變化；（3）