AMEsim多物理域建模仿真：探索多物理场的奥秘

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AMESim 为多学科领域复杂系统建模仿真平台。可以在这个单一平台上建立复杂的多学科领域的系统模型，并在此基础上进行仿真计算和深入分析，也可以在这个平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。例如在燃油喷射、制动系统、动力传动、液压系统、机电系统和冷却系统中的应用。面向工程应用的定位使得AMESim成为在汽车、液压和航天航空工业研发部门的理想选择。

在汽车行业中，国内也有一些主机厂使用AMEsim进行系统级仿真。AVL也将其仿真工具进行升级，扩展其多学科仿真能力，如在Cruise基础上发展出的CruiseM ；GTsuite 平台也具有多物理域的建模仿真能力。个人认为后两者在多物理域建模上不及AMEsim，但更专于汽车行业特定领域。

AMESim现有的应用库有：机械库、信号控制库、液压库（包括管道模型）、液压元件设计库、动力传动库、液阻库、注油库（如润滑系统）、气动库（包括管道模型）、电磁库、电机及驱动库、冷却系统库、热库、热液压库（包括管道模型）、热气动库、热液压元件设计库 （THCD）、二相库、空气调节系统库；作为在设计过程中的一个主要工具，AMESim还具有与其它软件包丰富的接口，例如Simulink ；Adams ；Simpack ；Flux2D ；RTLab ；ETAS ；dSPACE 等。

AMEsim中基于因果关系建模，比较容易理解。如下模型模拟了自由落体，带摩擦阻力的落体，受作用力和摩擦阻力的水平运动，可在同一个界面完成建模。

仿真时间，t=10s，摩擦力为重力的1/10，g=9.8m/s^2，仿真结果如下：

自由落体终末速度v=98m/s;

带摩擦落体终末速度v=88.2m/s；

仿真时间，t=10s，驱动力F=9.8N，质量m=9.8kg，阻力f=0.98N，仿真结果如下：

终末速度v=9m/s;

理论计算结果v=(F-f)/m*t=(9.8-0.98)/9.8*10=9m/s;

仿真与理论相同。

AMEsim与常用优化软件具有较好的接口，如Isight 、Optimus 、modeFrontier 等。AMEsim与其他软件的参数传递比较特别，因没有专门的参数文件和结果文件(都包含在.ame模型中)，需要预先定义好对外输出参数。

如下是一个整车油耗模型(模型库自带)：

在Interface-Exportsetup中定义输入/输出参数的传递：

其中，百公里综合油耗(FC)由发动机累计燃油消耗和行驶里程计算得到。

AMEsim与modeFrontier联合建模如下：

导入AMEsim模型，完成输入/输出参数映射，输入变量为主减速比，输出为百公里油耗：

做一个主减的DOE研究：

modeFrontier调用AMEsim仿真结果如下：

在AMEsim中做Parameter Study研究，结果如下，仿真结果相同：

后续阶段性工作将转向机电液控、多体动力学等的研究，可能会写点简单的东西。