MSC.Adams_Th_El-да

4. База данных моделей в ADAMS: структура и основные операции

4.1. О базах данных моделей ADAMS/View

ADAMS/View хранит всю информацию о создаваемой модели мехатронной системы (модели механической части, привода и устройства управления) в базе данных моделей. Эта база данных содержит любые модели, которые только можно создать, их атрибуты, а также результаты симуляции, графики, созданные меню и диалоговые окна и другие заданные пользователем свойства.

База данных ADAMS/View – это иерархическая база. Каждый объект базы принадлежит другому объекту (родителю), содержащему его, а также множество объектов, содержащих собственные объекты, называемые детьми. Объектами самого верхнего уровня в базе являются модели, пред-

Рис. 4.1. Иерархическое дерево базы данных Database_1

ставления, графики и библиотеки, содержащие такие объекты, как диалоговые окна. На Рис. 4.1 изображено иерархическое дерево базы данных Database_1, которая содержит модель и ее графики.

Имена объектов базы – это иерархические именные структуры. Имя объекта складывается из имен вверх по дереву, перечисляемых через точку. Например, .model_1.ground.block. Если слова, использованные здесь, подставлены при автоматическом формировании ADAMS/View, объект с таким именем представляет собой параллелепипед с именем .block, присоединенный к неподвижной системе координат, названной .ground, мо-

дели .model_1.

Каждый объект в иерархической базе данных имеет тип, родителя и список атрибутов.

Тип – Тип объекта идентифицирует класс объектом (например, model (модель), part (часть), motion (генератор движения) и т.д.)

Родитель – Родитель объекта указывает на то, каким именно образом объект попадает в иерархию базы данных модели. К примеру, при добавлении части к базе данных, нужно задать модель, к которой эта часть принадлежит. Тогда модель будет родителем этой части и часть – потомком модели. При инициализации модели, создается корневой объект или объект верхнего уровня. Все модели и только модели являются детьми корневого объекта. При удалении объекта из базы все его дети также удаляются.

Атрибуты – Атрибуты объекта задают его свойства, придают объекту некоторую “материальность”. Можно думать об атрибутах, как о параметрах объектов. Когда вы создаете объект, вы задаете только тип, родителя и имя. Чтобы задать другую информацию, надо установить соответствующий атрибут. К примеру, масса объекта – это атрибут соответствующего объекта.

Некоторые атрибуты имеют значения по умолчанию, но для других важно различать задано значение или нет. Например, местонахождения объекта имеет значение по умолчанию 0,0,0, но нет массы по умолчанию. Имеются специальные функции, позволяющие узнать есть ли у атрибута объекта значение по умолчанию до того, как значение будет получено.

Для ссылки на объекты в базе используются идентификаторы объекта. Функция, которая вызывается для создания объекта, возвращает его идентификатор. Идентификатор используется, когда добавляются дети или задаются атрибуты объекта. Есть функции, позволяющие узнать, что находится в базе данных. Эти функции возвращают идентификатор объекта, который можно далее использовать для запроса объекта и получения его атрибутов.

4.2. Сессия ADAMS/View

4.2.1. Приглашение ADAMS/View

При запуске ADAMS/View, отображается диалоговое окно приветствия, в котором предлагается создать новую базу данных модели, загрузить уже существующую базу данных (формат *.bin) или импортировать базу данных, сохраненную в формате *.cmd, обеспечивающем перенос базы данных (без результатов симуляции) между различными версиями программного продукта и компьютерными платформами. Диалоговое окно приветствия также позволяет задать рабочую папку.

ADAMS/View также отображает такое диалоговое окно, когда используется команда New Database для создания новой базы данных, в которой будут храниться модели. Описанное диалоговое окно показано на Рис. 4.2.

Рис. 4.2. Окно приглашения при открытии сессии

4.2.2. Создание базы данных модели

При начале работы с ADAMS/View система предоставляет выбор режима работы с базами данных моделей. Новые базы данных модели можно также создавать на протяжении всей сессии. Однако в одной сессии допускается иметь только одну открытую базу данных моделей, при этом она может содержать несколько моделей. При достаточном ресурсе памяти и производительности компьютера можно наблюдать две разные базы моделей, открыв параллельно еще одну сессию ADAMS/View.

ADAMS/View сохраняет все изменения, например такие настройки окружения, новые диалоговые окна и т.п., в базе данных модели. При создании новой базы данных, снова появляется стандартный интерфейс ADAMS/View (См. Рис. 4.3). Для сохранения заданных свойств среды, необходимо использовать инструмент Save Settings в меню Settings . В этом случае ADAMS/View читает сохраненные установки и соответственно изменяет стандартный интерфейс.

Рис. 4.3. Главное окно ADAMS/View

ADAMS/View позволяет создавать модели механических и мехатронных систем и симулировать движение созданных моделей. Его можно также использовать для быстрого анализа различные вариантов конструкции устройства и его элементов.

Создание модели начинается с задания физических атрибутов подвижных частей механической системы. При этом можно использовать:

•библиотеку деталей ADAMS/View для создания как простейших элементов модели, так и сложных механизмов.

•ADAMS/Exchange для импортирования CAD геометрии и реалистического отображения вашей модели.

Библиотека деталей ADAMS/View содержит следующие детали:

•Твердые тела - Такие детали имеют массу и инерцию и не могут быть деформированы. ADAMS/View имеет набор геометрических конструкций и твердых тел, с помощью которых можно создавать жесткие тела. Геометрические свойства можно также изменять добавлением новых особенностей или изменением существующих. Для построения тел сложной формы возможно использование булевых операций. По умолчанию, ADAMS/View использует геометрию жестких тел для определения массы и инерции. Они могут быть изменены по усмотрению пользователя.

•Точечные массы – Детали (части), не имеющие ориентации, а имеющие только массу и местоположение.

•Гибкие тела – С помощью ADAMS/View можно создавать длинномерные гибкие тела, составленные из частей, имеющих массу и момент инерции, допускающие приложение сил и моментов. Для более корректного учета влияния деформации на динамику системы в пакете имеется возможности импорта с помощью ADAMS/Flex результатов модального анализа более сложных тел. Интерфейс ADAMS/Flex включен в основную оболочку ADAMS/View и позволяет варьировать моды, учитываемые в симуляции полной системы.

Более подробно приемы работы с библиотекой визуального конструктора ADAMS/View рассмотрены в разделе 6.

4.3. Хранение, импорт, экспорт ADAMS/View моделей и данных

4.3.1. Хранение моделей

Для хранения информации о моделях, создаваемых в среде ADAMS/View, могут быть использованы два основных вида файлов:

Файлы хранения баз данных ADAMS/View:

•Имеют имена с расширением .bin.

•Содержат информацию о полном сеансе моделирования, включающем в себя модели, результаты симуляции, графики и т.п.

•Обычно являются очень большими (>5Мб).

•Являются платформозависимыми, могут быть поняты двумя последующими версиями (Например, ADAMS 11.0 совместим с версия-

ми 9.x и 10.x).

Командные файлы ADAMS/View (.cmd)

•Включают в себя только элементы моделей и их атрибуты.

•Имеют относительно небольшой размер.

•Доступны для просмотра и редактирования любыми текстовыми редакторами.

•Являются независимыми от платформы, совместимы с двумя последующими версиями.

4.3.2. Импорт и экспорт данных модели

ADAMS/View позволяет импортировать и экспортировать данные в различных форматах, обеспечивая возможность обмена данными с другими программными продуктами. Следующая таблица демонстрирует возможные форматы данных.

4.4. Операции с моделями

4.4.1. Добавление новой модели к базе данных

Возможность хранения более одной модели в базе данных позволяет:

•Поддерживать различные версии одного и того же механизма в одном файле.

•Копировать моделируемые объекты из одной модели в другую.

•Сохранять модели подсистем в одном файле и комбинировать и симулировать их как одно целое.

•Сравнивать результаты разных моделей.

При добавлении новой модели, она возникает в текущем активном окне

Для того, чтобы добавить новую модель к существующей базе данных необходимо:

1.В меню Build, в подменю Model выбрать New. Возникнет диалоговое окно создания модели.

2.В текстовом окне Model Name ввести имя модели. Допускается имя до 80 символов или цифр, начинающееся с цифры. Нельзя использовать специальные символы, такие как пробел.

3.Выбрать те же или другие параметры гравитации, что и в текущей модели.

4.Выбрав инструмент Comments, ввести комментарии для созданной модели.

5.Нажать OK.

4.4.2.Копирование объектов модели

Допускается копирование любых объектов внутри модели. ADAMS/View создает идентичную копию выделенного объекта и присваивает по умолчанию копии объекта имя, составленное из имени объекта и окончания _2.

Для копирования выделенного объекта:

1.Выбрать объект, который хотите скопировать.

2.Выполнить одно из следующих действий:

•в меню Edit нажать Copy;

•в стандартной панели инструментов выбрать Copy.

Врезультате ADAMS/View создаст копию объекта на том же месте.

4.4.3. Слияние моделей

Модель можно объединять с другой моделью в базе данных. Пусть есть две модели до операции слияния. Назовем одну из них включаемой, а другую результирующей. ADAMS/View переносит все объекты включаемой модели в результирующую модель. ADAMS/View поддерживает включаемую модель и не меняет ее после операции слияния. Это полезно для слияние 2х моделей в одной подсистеме в единую результирующую модель. Это позволяет работать с каждой модели индивидуально и объединить их в одно целое, когда возникнет необходимость работы с системой как с единым целым.

Перед слиянием моделей можно сделать следующее:

1.Задать множество трансляций и вращений, которое ADAMS/View применит к включаемой модели. ADAMS/View сначала вращает модель, затем транслирует.

2.Задать, будет ли ADAMS/View объединять детали с одним именем в одну деталь, или копировать и переименовывать их перед слиянием в результирующую модель.

3.Разместить все объединяемые объекты в группу.

Для объединения моделей:

1.В меню Tools, выбрать пункт Merge Two Models. Возникнет соответствующее диалоговое окно.

2.В окне Base Model Name, ввести имя результирующей модели.

3.В окне Model to be merged, ввести имя модели, которая будет объединена с результирующей моделью.

4.Задать трансляции, применяемые к включаемой модели перед слиянием. По умолчанию, это декартовы координаты (x,y,z).

5.Задать угловые координаты включаемых частей и многоугольников во включаемой модели. ADAMS/View ориентирует систему координат, начиная с начальной системы координат и применяя три последовательных вращения. По умолчанию, устанавливаются 3 угла Эйлера (313), фиксированные в теле.

6.По желанию можно ввести новые или существующие группы, в которые ADAMS/View добавит все объединенные объекты.

7.В меню опций указать будут ли части, имеющие одно имя объединяться (Merge) или переименуются перед слиянием моделей

(Rename).

8.Нажать OK.

4.5.Навигатор базы данных

Для работы с объектами базы данных моделей в ADAMS/View существует инструмент, называемый Database Navigator. Он помогает обозревать, выделять, управлять свойствами объектов, удалять и модифицировать объекты базы. Многие функции этого инструмента становятся понятными при работе, более подробно работа с этим инструментом описана в документации ADAMS/View. Здесь приводится лишь начальная информация, позволяющая получить общее представление о функциях, выполняемых с помощью этого инструмента.

Окно навигатора базы данных активизируется в следующих случаях:

•При выборе пункта Database Navigator из выпадающего меню пункта Tools меню главного окна.

•При выполнении команды редактирования Modify, из выпадающего меню пункта Edit меню главного окна, в случае когда не один из объектов не выбран.

•При запросе информации об объекте с использованием команды Info в Edit выпадающем меню.

•При поиске имени объекта для введения его в диалоговое окно с помощью команды Browse.