预备知识
使用该接口时,需要特别注意以下四点:
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单位制
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符号约定
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隐式变量(当从Adams调用Simcenter Amesim时)
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数值计算问题
只要处理得当,这些问题都能妥善解决。
Adams与Simcenter Amesim的单位制差异通常需要通过单位转换系数来调整接口变量的数值。
符号约定指的是力、位移和速度在Simcenter Amesim与Adams中的正负定义。当使用液压缸、液压泵/马达或旋转执行器时,导入Simcenter Amesim的位移和速度通常需要进行符号反转。由于符号约定取决于组件和变量的连接方式,必须谨慎处理符号问题。这也是建议创建两个独立子系统模型的另一个重要原因——单独软件的仿真结果有助于理解系统行为,并能暴露联合仿真中的符号错误。
如Simcenter Amesim手册所述,该软件可求解两类微分方程系统:常微分方程(ODE)和微分代数方程(DAE)。后者涉及隐式变量。由于Simcenter Amesim与Adams通用状态方程的接口仅支持ODE,因此在导出模型至Adams时不能使用任何含隐式变量的子模型。此外,可能需要修改Simcenter Amesim模型以消除为解决代数环而产生的隐式变量。
在Adams环境中工作时,数值问题源于接口采用的多体系统专用积分器。流体动力系统的数值特性与此不同。另一个数值问题来源是:Simcenter Amesim模型使用原生积分器时可处理不连续性,但Adams积分器不具备此功能。AdamsGSE文档明确指出导入的ODE系统必须连续。因此建议在Simcenter Amesim模型中完全避免硬性不连续(即状态变量的跳变)。幸运的是,绝大多数Simcenter Amesim子模型都不含硬性不连续。请避免使用以下带有整体质量块的液压执行器图标,因其对应子模型存在硬性不连续:
虽然这些子模型并非绝对不可用,但使用时需确保作动筒永不触及行程终点。而其他可选图标对应的子模型采用弹性止挡,不存在硬性不连续,因此是更优选择。
推荐使用的图标 |
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禁止使用的图标 |
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同理,若使用机械图标,请选择MAS21而非MAS005。
分析这些优选子模型的输入输出要求以及液压泵/马达的需求后,可总结出第二条通用规则:
Adams模型通常计算位置和速度(或角度与角速度),并将其传递至Simcenter Amesim模型来计算对应的力(或扭矩)。
虽然存在例外情况,但此规则具有重要指导意义。
同理,在Simcenter Amesim环境中导入大型Adams系统时也可能出现数值问题。Simcenter Amesim积分器并非专为此类问题设计,可能导致仿真时间显著增加。
若无法通过优化实现高效的全量导入,此时联合仿真接口可作为替代解决方案。
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