AMESim 与 ADAMS联合仿真

### AMESim 与 ADAMS联合仿真的详细解析 #### 一、引言 AMESim (Advanced Modeling Environment for Simulation of engineering systems) 和 ADAMS (automatic dynamic of mechanical system) 是两款在机械工程领域广泛应用的仿真软件。AMESim 以其强大的多学科系统建模能力著称，而 ADAMS 则在机构动力学分析方面表现卓越。两者联合使用能够极大地提高复杂机械系统的仿真精度和效率。 #### 二、AMESim与ADAMS联合仿真的背景与意义 AMESim 由法国 IMAGINE 公司推出，其独特的面向系统原理图建模方式使得工程技术人员能够轻松构建复杂的多物理场模型，而无需深入掌握复杂的数学理论。ADAMS 则集成了建模、求解和可视化技术，特别适合于机械系统的动态分析。这两种软件的结合使用，可以通过虚拟仿真技术有效地评估机械系统的设计性能，从而减少实物原型制作的需求，缩短产品研发周期。 #### 三、联合仿真的实现方式 AMESim 与 ADAMS 的联合仿真主要通过两种方式进行： 1. **模型数据交换**：这种方式下，模型从一个平台输入到另一个平台，然后在一个平台上进行统一计算。这种方法适用于需要在两个平台上分别进行初步建模的情况。 2. **并行仿真**：每个平台都利用自己的积分器计算各自的模型，并通过预设的通信间隔进行信息交换。这种方式更适合于高度耦合的系统，能够在保持各自模型独立性的同时实现高效的数据交换。 #### 四、软件环境要求 为了顺利进行 AMESim 与 ADAMS 的联合仿真，需要满足以下条件： - AMESim 版本要求 4.2 或以上。 - ADAMS 需要 2003 年版或更高版本，并包含 A/Control 模块。 - 必须安装 Microsoft Visual C++ 编译器。 - 如果需要从 ADAMS 环境中使用接口，则建议安装 Fortran 编译器。 - 支持的操作系统包括 Windows、Sun、SGI 和 IBM。 #### 五、AMESim 与 ADAMS 接口操作 为了确保接口操作的正确性，需要在 Windows 系统中设置环境变量 `%AME_ADAMS_HOME%`，其值应为 ADAMS 的安装路径，例如 `C:\ADAMS2003`。此外，如果需要从 ADAMS 环境中使用接口，则还需要将 `dfvars.bat` 文件复制到 AMESim 的安装目录下。 #### 六、具体操作流程 1. **在 ADAMS 中设置用于输入到 AMESim 的模型**： - 在此过程中，AMESim 作为主控软件，负责控制 ADAMS 的仿真过程。 - **共同仿真模式**：AMESim 定期向 ADAMS 请求输出数据，ADAMS 自行求解其模型。 - **连续模式**：AMESim 直接集成 ADAMS 输出的完整模型进行求解，此时 ADAMS 仅作为函数评估器。 2. **创建/检查需要交换的变量**： - 用户需要定义一些状态变量作为两个软件间的交换变量，例如力、位移和速度等。 - 注意变量的单位一致性，必要时可在 AMESim 中通过信号控制库中的增益模块进行单位转换。 - 在 ADAMS 中，输出变量通常使用内部函数定义，如 AZ() 测量角度，WZ() 测量转速，DM() 测量子系统位移。 - 输入变量（如力或扭矩）需在创建时设置为 0，因为它们的值将由其他软件（AMESim）计算得出。 3. **定义接口**： - 使用 PlantInput 和 PlantOutput 定义接口模型。 - 例如，PlantInput 可定义为 `{control_torque}`，其中扭矩通过 VARVAL(control_torque) 定义。 - 通过 ADAMS/View 菜单 Tools/Database Navigator… 来定义 azimuth_zctuator 单元。 - 使用 Build/System Elements/State Variables/Modify… 来定义状态变量 control_torque。 #### 七、总结 AMESim 与 ADAMS 的联合仿真为复杂机械系统的虚拟产品开发提供了一种高效的方法。通过合理的配置和操作，工程师们能够更加准确地评估设计性能，优化设计方案，从而加速产品的研发进程。随着技术的进步，这类联合仿真的应用范围还将不断扩大，为机械工程领域的创新提供更多可能。