UM Subsystems

子系统模块

　　子系统技术是用于大规模多自由度系统模型和具有典型设计单元模型的高效建模方法。采用子系统建模的模型, 其结构为子系统树,即支持子系统层层嵌套。子系统和子系统, 子系统和物体间通过力元或约束连接。用户创建的任意模型都可直接作为一个子系统。每个模型可以包含多个子系统和子系统树。

　　这里以一个内燃机车模型为例进行说明:机车模型由一个车体和两个转向架子系统组成, 每个转向架包含一个构架和三个轮对-电机组成子系统。每个轮对-电机组成又包含一个标准轮对子系统和一个牵引电机。首先, 创建一个标准轮对和牵引电机以及连接构架的外部力元, 得到轮对-电机组成子系统。然后, 创建一个构架, 读入轮对-电机组成子系统并复制两个, 添加与车体相连的外部力元, 得到转向架子系统。最后, 创建一个车体, 读入转向架子系统并复制一个, 得到最终的机车模型。可见, 机车模型为三级子系统树结构。采用同样的方法可以快速创建一个列车模型。

　　任意UM模型都可以直接作为子系统使用。子系统和外部物体的连接通过外部力元和外部铰来实现。

　　子系统建模提供了人性化的操作界面, 模型参数化管理非常方便。通过内部和外部两种方法将子系统引入模型。对于外部子系统，子系统是预先创建好的一个模型，将其引用到复合模型中，保持相关性，即在原模型中修改参数，复合模型中子系统参数随之改变。适合于当一个模型中含有多个相同参数的子系统时，只需进行一次生成和编译子系统运动方程工作，能显著提高仿真效率。对于内部子系统，子系统是预先创建好的一个模型，将其复制到复合模型中，可以在复合模型中修改参数，与原模型不关联。对于一个模型中有多个相似子系统，可以快速修改部分参数得到。

　　子系统技术还用于UM各大专业模块的标准模型。如轨道车辆模块的标准轮对子系统, 履带车辆模块的标准履带子系统, 轮式车辆模块的轮胎-地面接触模型以及典型悬架系统等。这些子系统都是全参数化的模型, 用户使用时只需修改几个参数。

模块功能

    - 简化包含多重设计单元模型的建模过程
    - 利用先前创建的数据库更改子系统参数来简化模型修改
    - 同一子系统衍生的子系统可设置不同的参数
    - 用于创建刚柔耦合体模型,
    - 简化大规模多自由度机械系统的建模
    - 预先合成独立子系统的运动方程