技术技巧 | Adams与多个Marc任务进程联合仿真的处理方法

Adams-Marc联合仿真接口（ACSI）实现Adams和非线性有限元软件Marc之间的信息沟通，将多体动力学和非线性有限元工具有机结合，有效解决了工程计算中系统动力学仿真中的非线性结构耦合问题，比如橡胶垫隔振、机构热耦合、自接触、材料非线性、几何非线性和接触非线性等。

非线性有限元问题一般需要耗费更多的计算时间，系统动力学仿真中又经常需要同时考虑多个非线性结构问题，ACSI支持Adams与多个Marc任务进程联合仿真，让多个Marc求解器并发，可以有效提升ACSI联合仿真的计算效率。本文介绍这种情形下的联合仿真处理方法，以便使用者掌握这一实用技能。

图1 Adams-Marc联合仿真运行机理示意图

图2 ACSI联合仿真交互点示意图

本文以下图3所示的汽车前悬架摆臂与副车架之间的4组衬套为例，介绍包含多个Marc任务进程的联合仿真处理流程及方法（参考附件模型均已处理完毕）。

图3 方法用例

（1）修改Adams模型

按照前述的联合仿真原理，将前悬架模板中的摆臂（lower_control_arm）与副车架（subframe）之间的衬套改成GFORCE，每一个衬套分别用两个GFORCE替代，分别作用在摆臂和副车架上，GFORCE用子程序ACSI_Adams::描述，如下图4所示：

图4 Adams模型修改

模板修改完成后，生成新的子系统，更新整车装配模型，定义整车动力学仿真工况，比如双移线（Double_Lane_Change），以“files_only”这种“Analysis Mode”运行，输出Adams模型的计算文件，诸如acf、adm及仿真事件xml等，并在模型求解数据文件adm中添加联合仿真接口配置文件和Adams进程号，如下图5所示：

图5 输出的Adams计算文件及adm文件的添加信息

（2）定义Marc模型

在Marc Mentat划分网格，定义材料、接触体及接触关系，还有通过“联合仿真界面”定义位移约束边界条件。

图6 Marc模型定义

图7 位移约束定义方法

分析任务中对“分析选项”选择“联合仿真”，定义联合仿真参数，包括ACSI方法及配置文件，如下图8所示。

图8 用联合仿真定义分析任务

图9 四组衬套Marc模型

配置文件的核心工作是定义Adams与Marc模型之间的交互点。一个Adams进程，如下图10，定义ID号99，将Adams模型中GFORCE的ID号输入到交互点Gforce ID栏。四个Marc进程，如下图11，分别定义ID号1、2、3和4，将对应Marc模型的位移约束节点号输入到Node ID栏。

图10 Adams任务进程定义

图11 Marc任务进程定义

（4）定义仿真启动批处理文件

图12 任务进程启动批处理文件

图13 Adams进程启动批处理文件示例

图14 Marc进程启动批处理文件示例

• 点击ACSI接口GUI菜单Run，点击“Run”，信息窗口提示手动启动Adams进程；

• 通过Adams命令窗口（Command Prompt）启动Adams任务进程，先设置联合仿真路径，然后直接运行run_adams.bat即可；
• 当Adams任务进程运行命令窗口出现“Handshaking signal received from Glue code”提示时，ACSI接口GUI信息窗口会提示Adams进程已启动，请手动启动Marc任务进程，因为是多Marc任务进程，此时启动的是第一个Marc进程。启动Windows命令窗口，设置联合仿真路径，然后直接运行run_marc_1.bat即可；

图16 启动第一个Marc任务进程

• 第一个Marc任务进程启动后，ACSI接口GUI信息窗口会提示启动第二个任务进程。再次开启一个Windows命令窗口，设置联合仿真路径，然后直接运行run_marc_2.bat，依次类推，直到运行run_marc_4.bat启动第四个Marc任务进程为止，联合仿真才真正启动运行；

图17 启动第四个Marc任务进程

• 联合仿真结束后，分别通过res文件和t16文件查看Adams和Marc计算结果。

本文描述了Adams与多Marc任务进程联合仿真的处理方法，为方便大家学习方法及流程，提供如下参考模型：模型文件

1. Adams车辆模型文件：

   Machpherson_four_bush.cdb.7z

2. 联合仿真任务参考文件：

   cosim_m.7z