夾緊機構(gòu)的建模、分析及優(yōu)化設(shè)計并優(yōu)化一個夾緊機構(gòu)，要求：1.能產(chǎn)生至少800N的夾緊力。2.手動夾緊，用力不大于80N。1創(chuàng)建模型1.1新建模型啟動ADAMS/View，在歡迎對話框中選擇NewModel新建模型，在模型名稱輸入框中輸入latch，將單位設(shè)置成MMKS，如圖1-1所示。圖1-11.2設(shè)置工作環(huán)境單擊菜單【Setting】【Units】，將長度單位設(shè)置為厘米Centimeter。在【Setting】菜單中選擇【W(wǎng)orkingGrid】，在工作柵格設(shè)置對話框中，將工作柵格的X和Y尺寸（Size）設(shè)置為25，間距（Spacing）設(shè)置為1。單擊菜單【Setting】【Icons】，彈出Icons設(shè)置對話框，將ModelIcons的所有缺省尺寸改為2。1.3建立參考點在【Bodies】【Construction】中選擇Point按鈕，按照表1-1所列數(shù)據(jù)放置設(shè)計參考點。點的設(shè)置選擇AddtoGround和Don’tAttach。Pointtablecreateapply，如圖1-2所示。表1-1圖1-21.4創(chuàng)建搖臂在【Bodies】【Solids】中選擇Plate按鈕，將厚度與半徑均設(shè)置成1cm，用鼠標左鍵點選Point_1、Point_2和Point_3，點擊右鍵使曲柄閉合，如圖1-2所示。右鍵點擊Part，選擇Rename對模型進行重命名，命名為Pivot。圖1-21.5創(chuàng)建手柄在【Bodies】【Solids】中選擇Link按鈕，用鼠標左鍵點選Point_3、Point_4，創(chuàng)建連桿，如圖1-3所示，并改名為Handle。圖1-31.6創(chuàng)建鎖鉤在【Bodies】【Solids】中選擇Extrusion按鈕，選擇“NewPart”和“Closed”，設(shè)置“Length”為1cm，單擊鍵盤上的F4，打開坐標窗口。鼠標左鍵選擇表1-2中11個位置，右鍵完成創(chuàng)建，如圖1-4所示。將模型重命名為Hook。表1-2圖1-41.7創(chuàng)建手柄在【Bodies】【Solids】中選擇Link按鈕，用鼠標左鍵點選Point_5、Point_6，創(chuàng)建連桿，如圖1-5所示。將模型重命名為Slider。圖1-51.8創(chuàng)建鉸接約束副在【Connectors】【Joints】中選擇RevoluteJoint按鈕，選擇2Bod-1Loc，NormalToGrid。

點擊ground，Pivot和Point_1在Point_1處創(chuàng)建大地與曲柄間的鉸接。按照上述操作依次設(shè)置以下鉸接：手柄與曲柄之間的Point_3，手柄與連桿之間的Point_5，連桿與鎖鉤之間的Point_6，鎖鉤與曲柄之間的Point_2，如圖1-6所示。圖1-6最終得到的模型如圖1-7所示。圖1-71.9創(chuàng)建地塊在【Bodies】【Solids】中選擇Box按鈕，選擇“OnGround”，使其與大地固結(jié)在一起。從（-2，1，0）單擊鼠標，拖到（-18，-1，0），如圖1-8所示。將模型進行重命名為Ground_block。圖1-81.10創(chuàng)建InPlane約束在【Connectors】【Primitives】中選擇Inplane按鈕，選擇2Bod-1Loc，PickGeometryFeature。

選擇地塊和鎖鉤，在（-12，1，0）點擊左鍵。沿著鎖鉤的內(nèi)側(cè)面將光標上移直到出現(xiàn)向上的箭頭，再點擊鼠標左鍵，如圖1-9所示。圖1-91.11創(chuàng)建拉壓彈簧在【Forces】【FlexibleConnections】中選擇SpringDamper按鈕，在大地與鎖鉤之間建立彈簧。

設(shè)置K=800，C=0.5。點取以下位置放置彈簧：（-14，1，0）（注意要取鎖鉤上的點）和（-23，1，0），如圖1-10所示。圖1-101.12創(chuàng)建手柄力在【Forces】【AppliedForces】中選擇AppliedForce按鈕，依次選取手柄，手柄末端的標志點，位置（-18，14，0），如圖1-11所示。圖1-112測試模型2.1測試彈簧力把光標放在彈簧上單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇Measure，在特性（Characteristic）欄中選擇force，點擊OK。彈簧測量圖表出現(xiàn)。單擊【Simulation】【Simulate】，進行一次0.2秒、50步的仿真。夾緊力測量曲線如下圖2-1所示。圖2-12.2角度測量單擊【DesignExploration】【Measures】，選擇Adcanced，在角度測量對話框中鍵入測量的名字overcenter，在FirstMarker輸入欄中點擊右鍵，選擇Marker，再選Pick，選擇Point_5上任一Maker點。同樣方法將MiddleMarker、LastMarker分別選擇為Point_3和Point_6上的Maker點，如圖2-2所示。圖2-22.3建立傳感器傳感器用來檢測overcenter角的值，從而確定掛鎖是否鎖止。選擇【DesignExploration】【Instrumentation】傳感器sensor。依照下圖2-3完成對話框，選擇OK。圖2-32.3模型仿真選擇Simulation工具，進行一次0.2秒100步的模擬，得到提示由于傳感器的作用MSC.ADAMS/View停止仿真模擬，仿真結(jié)果為圖2-4所示。圖2-43驗證測試結(jié)果3.1輸入試驗數(shù)據(jù)單擊菜單【File】【FileImport】，選擇數(shù)據(jù)類型為TestData(*.*)，數(shù)據(jù)路徑如下圖3-1所示，然后OK。圖3-13.2建立試驗數(shù)據(jù)曲線單擊菜單【Result】【Postprocessor】進入到后處理過程，在Simulation欄中選擇test_dat，Source選擇為Measures。在IndependentAxis選擇Data，一個叫做IndependentAxisBrowser的瀏覽器出現(xiàn)，從中你可以選擇水平軸要選用的數(shù)據(jù)——此處選擇test_dat和MEA_1。選擇縱坐標數(shù)據(jù)為test_dat中的MEA_1，最后點擊AddCurves，得到的曲線如圖3-2所示。圖3-23.3編輯曲線

對curve_1進行曲線編輯，分別修改橫坐標（haxis）為Degree，縱坐標（vaxis）為Newton，曲線名稱改為PhysicalTestData，標題改為LatchForceVSHandleAngle，如圖3-3所示，編輯好的曲線如圖3-4所示。圖3-3圖3-43.4建立仿真數(shù)據(jù)曲線并與試驗數(shù)據(jù)對比用仿真數(shù)據(jù)建立曲線圖：在圖表生成器中選Data，IndependentAxisBrowser瀏覽器出現(xiàn)，選擇Last_Run(…)和overcenter作為水平軸數(shù)據(jù)。選擇SPRING_1_MEA_1作為縱軸數(shù)據(jù)，再選AddCurves，得到的曲線如圖3-5所示。將該曲線的legend改為VirtualTestData。圖3-54參數(shù)分析4.1建立設(shè)計變量在PointTable中對每個點的坐標所示進行參數(shù)化設(shè)置：把光標放在設(shè)計點POINT_1(0,0,0)上，點擊鼠標右鍵，選擇點POINT_1，再選擇Modify，表編輯器（TableEditor）出現(xiàn)，選擇POINT_1的Loc_x單元。在TableEditor頂部的輸入欄中，點擊鼠標右鍵，依次選擇Parameterize→CreateDesignVariable→Real，這樣建立起一個名為.latch.DV_1的設(shè)計變量，點擊Apply。重復以上步驟，除POINT_4之外對其它幾個點的坐標進行參數(shù)化，結(jié)果如圖4-1所示。圖4-1查看設(shè)計變量的值：點擊TableEditor下方的Variables，選擇Filters，出現(xiàn)TableEditorFilters對話框如圖4-2，選擇DeltaType，點擊OK，這時TableEditor如圖4-3所示。圖4-2圖4-34.2做一次手動方案研究對變量DV_1值進行手動修改，比較彈簧力結(jié)果：在【DesignExploration】中依次選擇【Measure】→Display。出現(xiàn)DatabaseNavigator如圖4-4所示，選擇SPRING_1_MEA_1，選擇OK。進行一次0.2秒100步的仿真，然后回到模型的初始狀態(tài)，ADAMS/View更新的彈簧測量圖如圖4-5所示。在彈簧力曲線上敲擊鼠標右鍵，選擇Curve:Current→SaveCurve。圖4-4圖4-5在左側(cè)模型樹中找到DesignVariable→DV_1→Modify，出現(xiàn)ModifyDesignVariable對話框，把DV_1的標準值改為1.0；選擇OK。進行一次0.2秒100步的仿真，從彈簧力圖顯示出兩種情況下彈簧力的比較結(jié)果（圖4-6）來看，新的方案使彈簧力的值更大。把DV_1改回0.0。圖4-64.3運行DesignStudy

針對變量DV_1運行DesignStudy，查看彈簧力及角度變化曲線。在【DesignExploration】下選擇【DesignEvaluation】→，DesignEvaluationTool對話框出現(xiàn)，其中測量（Measure）選擇SPRING_1_MEA_1和overcenter，設(shè)計變量（DesignVariable）選擇DV_1，點擊Start。出現(xiàn)SPTING_1MEA_1和overcenter的圖如圖4-7、4-8所示，五條曲線對應(yīng)五種不同的方案。圖4-7圖4-84.4檢查方案結(jié)果針對DV_1到DV_10每個變量進行分析，得到表4-1的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)DV_4，DV_6，DV_8靈敏度最大，也就是對彈簧力影響最大。表4-15最優(yōu)化設(shè)計5.1設(shè)置設(shè)計變量由上一節(jié)研究結(jié)果DV_4，DV_6，DV_8對夾緊力影響最大，本節(jié)將用這些參數(shù)進行最優(yōu)化設(shè)計使彈簧力達到最大值，分別對三個變量按下表5-1進行設(shè)置：

在目錄樹下找到designvariable選擇【modify】，出現(xiàn)ModifyDesignVariable對話框，雙擊DV_4出現(xiàn)以下對話框進行設(shè)置，如圖5-1所示。表5-1圖5-1然后按照圖5-2分別對DV_6和DV_8進行設(shè)置。圖5-25.2運行最優(yōu)化設(shè)計程序針對三個變量運行最優(yōu)化設(shè)計程序，查看彈簧力及角度變化曲線。在【DesignExploration】中依次選擇【Measure】→Display。出現(xiàn)DatabaseNavigator，選擇SPRING_1_MEA_1，選擇OK，就會出現(xiàn)圖5-3所示的曲線。圖5-3選擇【DesignExploration】→【D