Adams技术技巧 | 使用某时间段的RMS值创建DOE目标

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背景

Adams在进行系统的仿真计算时，对于其结果数据处理，往往会关注其某段周期或者频段的数据作为分析目标。例如，在做某个系统动力学分析时（某系统内弹性力分析如下图所示），若把结果曲线的第5s-7s段特征值作为分析目标，需要定义函数对下图5s-7s段的特征值进行计算。本文介绍使用某时间段的RMS值创建DOE目标。

图1 系统内弹力曲线

操作步骤

在Adams view中建立简易模型：在重力方向上创建一弹簧分别连接质量块（PAR2）和大地（ground），见参考附件for_rms_window.cmd。

图2 简易模型

(1) 分别在Bodies的PAR2和ground上创建Marker点MAR2和MAR3。

(2) 在Design Exploration中点击Design Variable创建弹簧刚度设计变量spring_k，输入初始值10^5，Value Range by选择Absolute Min and Max value，Min.Volue输入80000，Max.Value输入120000。

(3) 设置弹簧参数。在stiffness中输入弹簧刚度设计变量.MOD1.spring_k，Preload中输入弹簧预载0，在Displacement At Preload中输入预载对应的弹簧长度：(DY(MAR3, MAR2, MAR2))，在I Marker Name中输入部件PAR2的Marker点.MOD1.PAR2.MAR2，在J Marker Name中输入大地ground的Marker点.MOD1.ground.MAR3。

(4) 创建测量。创建弹簧长度变化的测量，如下图所示，在Function Builder中输入测量函数：DY( .MOD1.PAR2.MAR2, .MOD1.ground.MAR3, .MOD1.ground.MAR3)。

图3 创建弹簧长度的测量

(5) 仿真计算。仅在重力下进行仿真：仿真时间为5s，计算步数为50，仿真结果如图所示。

图4 弹簧长度随时间变化曲线

(6) 创建如图4所示时间区间为[2.5,5]的弹簧长度曲线的View函数。通过Elements-Function-Creat a Function创建函数，如图5所示，输入名称FUNC_TIME2PT5_TO_END，输入函数，如下：DB_DEFAULT(.system_defaults,"analysis").FUNCTION_MEA_DY.Q.values[VALI(DB_DEFAULT(.system_defaults,"analysis").FUNCTION_MEA_DY.TIME[*],2.5):VALI(DB_DEFAULT(.system_defaults,"analysis").FUNCTION_MEA_DY.TIME[*],5)],指测量函数.FUNCTION_MEA_DY的计算结果2.5s-5s的数组。此处View函数创建也可通过File-Import-File Type“Adams View Comment File（*.cmd）”导入rms_window_DOE_objective.cmd命令创建，参考附件rms_window_DOE_objective.cmd。

公式中涉及到DB_DEFAULT函数和VALI函数：

DB_DEFAULT：用.system_defaults指定默认的数据库。格式为DB_DEFAULT (Defaults Object Name, Object Type)，其中Defaults Object Name为数据库中默认值的名称，通常为system_defaults，上述公式中system_defaults指.MOD1.Last_Run（最后一次计算结果），Object Type为对象类型。

VALI：指定的一列数组中最接近索引值的序列。格式为VALI(A，X)，其中A为一列数组，X为索引值。上述公式

VALI(DB_DEFAULT(.system_defaults,"analysis").FUNCTION_MEA_DY.TIME[*],2.5)中含义为测量函数.FUNCTION_MEA_DY的结果数组中TIME值最接近2.5的序列值。

创建区间为[2.5,5]的弹簧长度曲线的RMS值的View函数.RMS_FUNC_TIME2PT5_TO_END，公式如下：RMS(FUNC_TIME2PT5_TO_END(analysis))，如图6所示。可参考附件，通过导入rms_window_DOE_objective.cmd命令进行创建。