案例教学 | ADAMS简化模型准确性验证与优化策略

仿真建模 过程中不可避免地对各种复杂元素进行简化处理。这种建模思路的终极目标是不牺牲仿真精度、还提升仿真效率。在Adams仿真建模过程中也有一些常见的简化方式，如非线性元素按线性建模、不考虑摩擦力、通过耦合约束等效传动关系等等。应用简化建模之前，要确定如下两个问题。怎么确定简化模型的准确性？简化模型精度不够该怎么办？

Adams支持外部试验数据的导入功能，导入的数据可以直接生成测试曲线 ，并与仿真结果进行直观对比；导入的数据也可以生成样条线，通过插值函数引入到模型中，使仿真模型更准确。下面将通过一个案例来演示这两种功能的应用方法。

一、初始准备

按已知数据建立线性弹簧质量系统 ，如下图1所示。

图1 线性弹簧质量系统

对现实中的弹簧质量 系统进行试验测试，记录弹簧变形与弹簧力。数据分成两列存储，以文本格式保存，如图2所示。

图2 弹簧测试数据

二、校刻仿真精度

当前仿真模型使用线性弹簧，为了确定仿真模型的准确性，需要运行仿真并显示弹簧变形与弹簧力的关系曲线，然后导入外部试验的测试曲线进行对比。导入外部测试曲线的方式见图3。

图3 以试验数据创建Adams曲线图

将仿真结果与测试结果进行对比，如下图4所示。

图4 线性等效的仿真结果与实际测试结果对比

上图中红色曲线为测试结果，蓝色曲线为仿真结果。从测试结果曲线中可以看出，当弹簧变形小于400mm时，变形与力呈线性关系；当弹簧变形大于400mm时，则表现出明显的非线性 。由此可知，此弹簧实际变形不超过400mm时，可以采用线性建模 ；变形超过400mm，采用线性建模则会出现较大误差。

三、使用测量数据建模

保留线性弹簧质量系统，重新在图形窗口空白处创建一个非线性弹簧质量系统，使用一元力（Two Bodies）替代弹簧，然后通过插值函数来定义这个力。创建过程详见下图5。

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案例教学 | 如何确定ADAMS简化模型的准确性，以及简化模型精度不够怎么办？

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