Аналіз мадэлявання шарнірнай спружыны на аснове ведаў Matlab і Adams_Hinge

Артыкул перапісаны:

«Анатацыя: Гэты артыкул накіраваны на разгляд праблем доўгіх цыклаў распрацоўкі і недастатковай дакладнасці аналізу руху сучасных дэталяў адкрыцця і закрыцця аўтамабіля. З дапамогай Matlab усталявана кінематычнае ўраўненне для шарніра бардачка ў мадэлі аўтамабіля і вырашана крывая руху спружыны ў механізме шарніра. Акрамя таго, праграмнае забеспячэнне механічнай сістэмы пад назвай Adams выкарыстоўваецца для стварэння мадэлі руху механізму і правядзення аналізу мадэлявання дынамічных характарыстык рабочай сілы і перамяшчэння бардачка на этапе праектавання. Вынікі паказваюць, што два метады аналізу маюць добрую ўзгодненасць, павышаюць эфектыўнасць рашэння і забяспечваюць тэарэтычную аснову для аптымальнай канструкцыі шарнірнага механізму.

1

Хуткае развіццё аўтамабільнай індустрыі і камп'ютэрных тэхналогій прывяло да павышэння патрабаванняў кліентаў да наладжвання прадукцыі. Акрамя асноўнага выгляду і функцый, аўтамабільны дызайн цяпер ахоплівае розныя тэндэнцыі даследаванняў. На Еўрапейскім аўтасалоне шасцізвяны шарнірны механізм шырока выкарыстоўваецца ў дэталях адчынення і закрыцця аўтамабіляў. Гэты шарнірны механізм не толькі забяспечвае прыгожы знешні выгляд і зручную герметызацыю, але і забяспечвае рух, змяняючы даўжыню кожнага звяна, становішча кропкі шарніра і каэфіцыент спружыны. Гэта дазваляе кантраляваць фізічныя характарыстыкі.

Кінематыка механізмаў у першую чаргу вывучае адносны рух паміж аб'ектамі, у прыватнасці ўзаемасувязь паміж зрушэннем, хуткасцю і паскарэннем з часам. Аналіз кінематыкі і дынамікі традыцыйнага механізму можа забяспечыць аналіз складанага механічнага руху, у прыватнасці руху аўтамабіля адчынення і закрыцця. Аднак можа быць цяжка хутка вылічыць дакладныя вынікі, якія адпавядаюць патрабаванням інжынернага праектавання.

Каб вырашыць гэта, вывучаецца мадэль шарніра бардачка ў мадэлі аўтамабіля. Шляхам мадэлявання і разліку ручнога адкрыцця і закрыцця бардачка, крывая руху шарнірнай спружыны вызначаецца з дапамогай Matlab. Акрамя таго, геаметрычная мадэль усталёўваецца ў Adams з выкарыстаннем тэхналогіі віртуальнага прататыпа, а розныя кінематычныя параметры ўсталёўваюцца для правядзення аналізу мадэлявання і праверкі. Гэта павышае эфектыўнасць рашэння і скарачае цыкл распрацоўкі прадукту.

2 Шарнірны механізм бардачка

Бардачок у салоне аўтамабіля звычайна выкарыстоўвае механізм адчынення шарнірнага тыпу, які складаецца з дзвюх спружын і некалькіх шатуноў. Размяшчэнне вечка пры любым куце адчынення унікальна. Патрабаванні да канструкцыі шарнірнага злучальнага механізму ўключаюць забеспячэнне адпаведнасці першапачатковага становішча вечка скрыні і панэлі патрабаванням канструкцыі, забеспячэнне зручнага кута адкрыцця для пасажыраў, каб браць і размяшчаць прадметы, не замінаючы іншым структурам, і забеспячэнне лёгкага адкрыцця і закрыцця з дапамогай надзейны замак пры максімальным куце раскрыцця вечка.

Максімальнае адкрыццё бардачка ў асноўным вызначаецца ходам спружыны. Разлічыўшы перамяшчэнне і змены сілы дзвюх шарнірных спружын у працэсе расцяжэння і сціску, можна атрымаць закон руху шарнірнага механізму.

3 Лікавыя разлікі Matlab

3.1 Шарнірны чатырохрычажны рычажны механізм

Механізм шарнірнай сувязі просты па канструкцыі, просты ў вырабе, можа несці вялікую нагрузку, зручны для рэалізацыі вядомых законаў руху і прайгравання вядомых траекторый руху, што робіць яго шырока выкарыстоўваным у інжынерным праектаванні. Змяняючы форму і памер кампанентаў, прымаючы розныя кампаненты ў якасці каркасаў, змяняючы кінематычную пару і павялічваючы верціцца пару, шарнірны механізм злучэння з чатырма рычагамі можа ператварыцца ў розныя механізмы злучэння.

Устаноўлена ўраўненне становішча замкнёнага вектарнага шматкутніка ABFO ў дэкартавай сістэме каардынат. Пры пераўтварэнні ўраўнення з вектарнай формы ў комплексную форму з дапамогай формулы Эйлера рэальная і ўяўная часткі раздзяляюцца.

2.1 Аналіз руху шарнірнай спружыны L1

Механізм разбіваецца на два злучэння з чатырма стрыжнямі для вырашэння закона руху шарнірнай спружыны L1 з дапамогай аналітычнага метаду. Змена даўжыні спружыны L1 разлічваецца як змяненне зрушэння HI у трохвугольніку FIH.

Запуск праграмы Matlab забяспечвае крывую руху шарнірнай спружыны L1 падчас працэсу закрыцця вечка.

2.2 Аналіз руху шарнірнай спружыны L2

Падобна аналізу шарнірнай спружыны L1, механізм разбіваецца на два чатырохзвяністыя злучэнні, каб вырашыць закон руху шарнірнай спружыны L2. Змена даўжыні спружыны L2 разлічваецца як змяненне зрушэння EG у трохвугольніку EFG.

Запуск праграмы Matlab забяспечвае крывую руху шарнірнай спружыны L2, калі вечка зачыняецца.

4

Гэта даследаванне ўсталёўвае кінематычныя ўраўненні шарнірнага спружыннага механізму і выконвае мадэляванне для аналізу законаў руху шарнірных спружын. Правяраецца мэтазгоднасць і ўзгодненасць аналітычнага метаду Matlab і метаду мадэлявання Адамса.

Аналітычны метад Matlab апрацоўвае разнастайныя даныя, у той час як мадэляванне і сімуляцыя Адамса больш зручныя, што павышае эфектыўнасць рашэння. Параўнанне паміж двума метадамі паказвае невялікую розніцу ў выніках, што паказвае на добрую паслядоўнасць.

У заключэнне, гэта даследаванне дае інфармацыю аб паляпшэнні цыкла распрацоўкі і эфектыўнасці рашэння аўтамабільных дэталяў адчынення і закрыцця, а таксама тэарэтычную аснову для аптымальнай канструкцыі шарнірнага механізму ".

Спасылкі:

[1] Чжу Цзяньвэнь, Чжоу Бо, Мэн Чжэнда. Кінематычны аналіз і мадэляванне 150-кілаграмовага робата на базе Адамса. Кампутар прамысловага кіравання, 2017 (7): 82-84.

[2] Шань Чанчжоу, Ван Хуовэнь, Чэнь Чао. Мадальны аналіз вібрацыі мацавання кабіны цяжкага грузавіка на базе ADAMS. Аўтамабільныя практычныя тэхналогіі, 2017 (12): 233-236.

[3] Хамза К. Шматмэтавая канструкцыя сістэм падвескі транспартных сродкаў з дапамогай генетычнага алгарытму лакальнай дыфузіі для неперасякальных межаў Парэта. Інжынерная аптымізацыя, 2015, 47

Сардэчна запрашаем у наш FAQ па мадэляванні аналізу шарнірнай спружыны на аснове ведаў Matlab і Adams_Hinge. У гэтым артыкуле мы разгледзім агульныя пытанні аб правядзенні аналізу мадэлявання з дапамогай гэтых праграмных сродкаў.