تحليل محاكاة الزنبرك المفصلي بناءً على معرفة Matlab وAdams_Hinge

إعادة كتابة المادة:

"الملخص: تهدف هذه المقالة إلى معالجة مشكلات دورات التطوير الطويلة والدقة غير الكافية في تحليل الحركة لأجزاء فتح وإغلاق السيارات الحالية. باستخدام برنامج Matlab تم إنشاء المعادلة الحركية لمفصلة صندوق القفازات في نموذج السيارة، كما تم حل منحنى حركة الزنبرك في آلية المفصلة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام برنامج نظام ميكانيكي يسمى Adams لإنشاء نموذج حركة الآلية وإجراء تحليل المحاكاة على الخصائص الديناميكية لقوة التشغيل وإزاحة صندوق القفازات أثناء مرحلة التصميم. أظهرت النتائج أن طريقتي التحليل تتمتعان بتناسق جيد، مما يحسن كفاءة الحل ويوفر أساسًا نظريًا لتصميم آلية المفصلة الأمثل.

1

أدى التطور السريع لصناعة السيارات وتكنولوجيا الكمبيوتر إلى زيادة متطلبات العملاء لتخصيص المنتج. إلى جانب المظهر والوظائف الأساسية، يشمل تصميم السيارات الآن اتجاهات بحثية مختلفة. في معرض السيارات الأوروبي، يتم استخدام آلية المفصلة سداسية الوصلات على نطاق واسع في أجزاء فتح وإغلاق السيارات. لا توفر آلية المفصلة هذه مظهرًا جميلاً وإغلاقًا مريحًا فحسب، بل تتيح أيضًا الحركة عن طريق تغيير طول كل رابط، وموضع نقطة المفصلة، ​​ومعامل الزنبرك. وهذا يسمح بالتحكم في الخصائص الفيزيائية.

تدرس حركيات الآلية في المقام الأول الحركة النسبية بين الأشياء، وتحديدًا العلاقة بين الإزاحة والسرعة والتسارع مع مرور الوقت. يمكن أن يوفر تحليل حركيات وديناميكيات الآليات التقليدية تحليلاً للحركة الميكانيكية المعقدة، وخاصة حركة فتح وإغلاق السيارات. ومع ذلك، قد تواجه صعوبة في حساب النتائج الدقيقة التي تلبي متطلبات التصميم الهندسي بسرعة.

ولمعالجة ذلك، تمت دراسة النموذج المفصلي لصندوق القفازات في نموذج السيارة. من خلال محاكاة وحساب عملية الفتح والإغلاق اليدوية لصندوق القفازات، تم حل منحنى حركة الزنبرك المفصلي باستخدام Matlab. علاوة على ذلك، تم إنشاء نموذج هندسي في آدامز باستخدام تقنية النموذج الأولي الافتراضي، وتم تعيين معلمات حركية مختلفة لإجراء تحليل المحاكاة والتحقق منها. يؤدي ذلك إلى تحسين كفاءة الحل وتقصير دورة تطوير المنتج.

2 آلية المفصلة لصندوق القفازات

يستخدم صندوق القفازات داخل مقصورة السيارة عادة آلية فتح من النوع المفصلي، تتكون من نوابض وقضبان توصيل متعددة. موضع الغطاء عند أي زاوية فتح فريد من نوعه. تتضمن متطلبات تصميم آلية ربط المفصلات التأكد من أن الموضع الأولي لغطاء الصندوق واللوحة يتوافق مع متطلبات التصميم، مما يتيح زاوية فتح ملائمة للركاب لأخذ العناصر ووضعها دون التدخل في الهياكل الأخرى، وضمان سهولة الفتح والإغلاق مع قفل موثوق عندما يكون الغطاء في أقصى زاوية للفتح.

يتم تحديد الحد الأقصى لفتح صندوق القفازات بشكل أساسي من خلال حركة الزنبرك. من خلال حساب الإزاحة وتغيرات القوة للزنبركات المفصلية أثناء عملية التمدد والضغط، يمكن الحصول على قانون الحركة لآلية المفصلة.

3 ماتلاب الحساب العددي

3.1 آلية الربط المفصلية ذات الأربعة أشرطة

آلية ربط المفصلات بسيطة في الهيكل، وسهلة التصنيع، ويمكن أن تحمل حمولة كبيرة، وهي ملائمة لتحقيق قوانين الحركة المعروفة وإعادة إنتاج مسارات الحركة المعروفة، مما يجعلها مستخدمة على نطاق واسع في التصميم الهندسي. من خلال تغيير شكل وحجم المكونات، وأخذ مكونات مختلفة كإطارات، وعكس الزوج الحركي، وتوسيع الزوج الدوار، يمكن أن تتطور آلية الربط المفصلية ذات الأربعة أشرطة إلى آليات ربط مختلفة.

تم إنشاء معادلة موضع المضلع المتجه المغلق ABFO في نظام الإحداثيات الديكارتية. بتحويل المعادلة من الصورة المتجهة إلى الصورة المعقدة باستخدام صيغة أويلر، يتم فصل الأجزاء الحقيقية والتخيلية.

2.1 تحليل الحركة للزنبرك المفصلي L1

تم تقسيم الآلية إلى وصلتين رباعية القضبان لحل قانون حركة الزنبرك المفصلي L1 باستخدام الطريقة التحليلية. يتم حساب تغير طول الزنبرك L1 كتغير إزاحة HI في المثلث FIH.

يؤدي تشغيل برنامج Matlab إلى توفير منحنى حركة الزنبرك المفصلي L1 أثناء عملية إغلاق الغطاء.

2.2 تحليل الحركة للزنبرك المفصلي L2

على غرار تحليل الزنبرك المفصلي L1، تتحلل الآلية إلى وصلتين بأربعة أشرطة لحل قانون حركة الزنبرك المفصلي L2. يتم حساب تغير طول الزنبرك L2 كتغير إزاحة EG في المثلث EFG.

يؤدي تشغيل برنامج Matlab إلى توفير منحنى الحركة للزنبرك المفصلي L2 عند إغلاق الغطاء.

4

تحدد هذه الدراسة المعادلات الحركية لآلية النوابض المفصلية وتقوم بإجراء النمذجة والمحاكاة لتحليل قوانين الحركة للينابيع المفصلية. تم التحقق من جدوى واتساق طريقة ماتلاب التحليلية وطريقة محاكاة آدامز.

يتعامل أسلوب ماتلاب التحليلي مع بيانات متنوعة، في حين أن نمذجة ومحاكاة آدامز أكثر ملاءمة، مما يحسن كفاءة الحلول. تظهر المقارنة بين الطريقتين اختلافًا بسيطًا في النتائج، مما يشير إلى اتساق جيد.

في الختام، توفر هذه الدراسة رؤى حول تحسين دورة التطوير وكفاءة الحل لأجزاء فتح وإغلاق السيارات، بالإضافة إلى الأساس النظري لتصميم آلية المفصلة الأمثل.

مراجع:

[1] تشو جيان ون، تشو بو، منغ تشنغدا. التحليل والمحاكاة الحركية لروبوت 150 كجم على أساس آدامز. كمبيوتر التحكم الصناعي، 2017 (7): 82-84.

[2] شان تشانغتشو، وانغ هووين، تشن تشاو. التحليل النموذجي للاهتزاز لحامل كابينة الشاحنة الثقيلة بناءً على ADAMS. التكنولوجيا العملية للسيارات، 2017 (12): 233-236.

[3] حمزة ك. تصميم متعدد الأهداف لأنظمة تعليق المركبات عبر خوارزمية جينية للانتشار المحلي لحدود باريتو المنفصلة. التحسين الهندسي، 2015، 47

مرحبًا بك في الأسئلة الشائعة حول تحليل محاكاة الزنبرك المفصلي استنادًا إلى معرفة Matlab وAdams_Hinge. في هذه المقالة، سنتناول الأسئلة الشائعة حول إجراء تحليل المحاكاة باستخدام هذه الأدوات البرمجية.