Ανάλυση προσομοίωσης του ελατηρίου άρθρωσης με βάση τη γνώση Matlab και Adams_Hinge

Το άρθρο ξαναγράφτηκε:

"Περίληψη: Αυτό το άρθρο στοχεύει να αντιμετωπίσει τα ζητήματα των μακρών κύκλων ανάπτυξης και της ανεπαρκούς ακρίβειας στην ανάλυση κίνησης των τρεχόντων εξαρτημάτων ανοίγματος και κλεισίματος του αυτοκινήτου. Με τη χρήση του Matlab, δημιουργείται η εξίσωση κινηματικής για τον μεντεσέ του ντουλαπιού σε ένα μοντέλο αυτοκινήτου και λύνεται η καμπύλη κίνησης του ελατηρίου στον μηχανισμό άρθρωσης. Επιπλέον, ένα λογισμικό μηχανικού συστήματος που ονομάζεται Adams χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός μοντέλου κίνησης μηχανισμού και τη διεξαγωγή ανάλυσης προσομοίωσης σχετικά με τα δυναμικά χαρακτηριστικά της δύναμης λειτουργίας και τη μετατόπιση του ντουλαπιού κατά το στάδιο του σχεδιασμού. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι δύο μέθοδοι ανάλυσης έχουν καλή συνέπεια, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της λύσης και παρέχοντας μια θεωρητική βάση για τον βέλτιστο σχεδιασμό μηχανισμού άρθρωσης.

1

Η ταχεία ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας και της τεχνολογίας των υπολογιστών οδήγησε σε υψηλότερες απαιτήσεις πελατών για προσαρμογή προϊόντων. Πέρα από τη βασική εμφάνιση και λειτουργίες, ο σχεδιασμός του αυτοκινήτου περιλαμβάνει πλέον διάφορες τάσεις της έρευνας. Στην Ευρωπαϊκή Έκθεση Αυτοκινήτου, ο μηχανισμός μεντεσέδων έξι συνδέσμων χρησιμοποιείται ευρέως σε ανταλλακτικά ανοίγματος και κλεισίματος αυτοκινήτων. Αυτός ο μηχανισμός μεντεσέ όχι μόνο παρέχει όμορφη εμφάνιση και άνετη στεγανοποίηση, αλλά επιτρέπει επίσης την κίνηση αλλάζοντας το μήκος κάθε συνδέσμου, τη θέση του σημείου άρθρωσης και τον συντελεστή ελατηρίου. Αυτό επιτρέπει τον έλεγχο των φυσικών χαρακτηριστικών.

Η κινηματική του μηχανισμού μελετά κυρίως τη σχετική κίνηση μεταξύ των αντικειμένων, συγκεκριμένα τη σχέση μεταξύ μετατόπισης, ταχύτητας και επιτάχυνσης με το χρόνο. Η κινηματική και η δυναμική ανάλυση των παραδοσιακών μηχανισμών μπορούν να παρέχουν μια ανάλυση περίπλοκης μηχανικής κίνησης, ιδιαίτερα της κίνησης του ανοίγματος και του κλεισίματος του αυτοκινήτου. Ωστόσο, μπορεί να δυσκολευτεί να υπολογίσει γρήγορα ακριβή αποτελέσματα που πληρούν τις απαιτήσεις μηχανικού σχεδιασμού.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό, μελετάται το μοντέλο άρθρωσης του ντουλαπιού γαντιών σε ένα μοντέλο αυτοκινήτου. Με την προσομοίωση και τον υπολογισμό της χειροκίνητης κίνησης ανοίγματος και κλεισίματος του ντουλαπιού συνοδηγού, η καμπύλη κίνησης του ελατηρίου άρθρωσης λύνεται χρησιμοποιώντας Matlab. Επιπλέον, ένα γεωμετρικό μοντέλο καθιερώνεται στο Adams χρησιμοποιώντας τεχνολογία εικονικού πρωτοτύπου και διάφορες κινηματικές παράμετροι έχουν ρυθμιστεί για τη διεξαγωγή ανάλυσης και επαλήθευσης προσομοίωσης. Αυτό βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της λύσης και συντομεύει τον κύκλο ανάπτυξης του προϊόντος.

2 Μηχανισμός μεντεσέδων του ντουλαπιού

Το ντουλαπάκι μέσα σε μια καμπίνα αυτοκινήτου χρησιμοποιεί συνήθως έναν μηχανισμό ανοίγματος τύπου μεντεσέ, που αποτελείται από δύο ελατήρια και πολλαπλές ράβδους σύνδεσης. Η θέση του καλύμματος σε οποιαδήποτε γωνία ανοίγματος είναι μοναδική. Οι σχεδιαστικές απαιτήσεις του μηχανισμού σύνδεσης μεντεσέδων περιλαμβάνουν τη διασφάλιση ότι η αρχική θέση του καλύμματος του κιβωτίου και του πλαισίου ταιριάζει με τις απαιτήσεις σχεδιασμού, επιτρέποντας στους επιβάτες μια βολική γωνία ανοίγματος να παίρνουν και να τοποθετούν αντικείμενα χωρίς να παρεμβαίνουν σε άλλες κατασκευές και να διασφαλίζεται η εύκολη λειτουργία ανοίγματος και κλεισίματος με μια αξιόπιστη κλειδαριά όταν το κάλυμμα βρίσκεται στη μέγιστη γωνία ανοίγματος.

Το μέγιστο άνοιγμα του ντουλαπιού καθορίζεται κυρίως από τη διαδρομή του ελατηρίου. Υπολογίζοντας τη μετατόπιση και τις αλλαγές δύναμης των δύο ελατηρίων μεντεσέδων κατά τη διαδικασία τάνυσης και συμπίεσης, μπορεί να ληφθεί ο νόμος κίνησης του μηχανισμού άρθρωσης.

3 Αριθμητικός Υπολογισμός Matlab

3.1 Αρθρωτός μηχανισμός σύνδεσης τεσσάρων ράβδων

Ο μηχανισμός σύνδεσης μεντεσέδων είναι απλός στη δομή, εύκολος στην κατασκευή, μπορεί να μεταφέρει μεγάλο φορτίο και είναι βολικός για την υλοποίηση γνωστών νόμων κίνησης και την αναπαραγωγή γνωστών τροχιών κίνησης, καθιστώντας τον ευρέως χρησιμοποιούμενο στον μηχανολογικό σχεδιασμό. Αλλάζοντας το σχήμα και το μέγεθος των εξαρτημάτων, λαμβάνοντας διαφορετικά εξαρτήματα ως πλαίσια, αντιστρέφοντας το κινηματικό ζεύγος και διευρύνοντας το περιστρεφόμενο ζεύγος, ο μηχανισμός σύνδεσης τεσσάρων ράβδων άρθρωσης μπορεί να εξελιχθεί σε διάφορους μηχανισμούς σύνδεσης.

Καθιερώνεται η εξίσωση θέσης για το κλειστό διανυσματικό πολύγωνο ABFO στο καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων. Μετατρέποντας την εξίσωση από διανυσματική σε μιγαδική μορφή χρησιμοποιώντας τον τύπο του Euler, διαχωρίζονται τα πραγματικά και τα φανταστικά μέρη.

2.1 Ανάλυση κίνησης του ελατηρίου μεντεσέ L1

Ο μηχανισμός αποσυντίθεται σε δύο συνδέσμους τεσσάρων ράβδων για την επίλυση του νόμου κίνησης του ελατηρίου άρθρωσης L1 χρησιμοποιώντας μια αναλυτική μέθοδο. Η μεταβολή μήκους του ελατηρίου L1 υπολογίζεται ως η μεταβολή μετατόπισης του HI στο τρίγωνο FIH.

Η εκτέλεση του προγράμματος Matlab παρέχει την καμπύλη κίνησης του ελατηρίου άρθρωσης L1 κατά τη διαδικασία κλεισίματος του καπακιού.

2.2 Ανάλυση κίνησης του ελατηρίου μεντεσέ L2

Παρόμοια με την ανάλυση για το ελατήριο μεντεσέ L1, ο μηχανισμός αποσυντίθεται σε δύο συνδέσμους τεσσάρων ράβδων για να λυθεί ο νόμος κίνησης του ελατηρίου μεντεσέ L2. Η μεταβολή μήκους του ελατηρίου L2 υπολογίζεται ως η μεταβολή μετατόπισης του EG στο τρίγωνο EFG.

Η εκτέλεση του προγράμματος Matlab παρέχει την καμπύλη κίνησης του ελατηρίου άρθρωσης L2 όταν το καπάκι κλείνει.

4

Αυτή η μελέτη καθιερώνει τις κινηματικές εξισώσεις του μηχανισμού ελατηρίου μεντεσέδων και εκτελεί μοντελοποίηση και προσομοίωση για την ανάλυση των νόμων κίνησης των μεντεσέδων ελατηρίων. Επαληθεύεται η σκοπιμότητα και η συνέπεια της αναλυτικής μεθόδου Matlab και της μεθόδου προσομοίωσης Adams.

Η αναλυτική μέθοδος Matlab χειρίζεται διαφορετικά δεδομένα, ενώ η μοντελοποίηση και η προσομοίωση Adams είναι πιο βολικές, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της λύσης. Η σύγκριση μεταξύ των δύο μεθόδων δείχνει μικρή διαφορά στα αποτελέσματα, υποδεικνύοντας καλή συνέπεια.

Συμπερασματικά, αυτή η μελέτη παρέχει πληροφορίες για τη βελτίωση του κύκλου ανάπτυξης και της απόδοσης λύσης των εξαρτημάτων ανοίγματος και κλεισίματος του αυτοκινήτου, καθώς και μια θεωρητική βάση για τον βέλτιστο σχεδιασμό μηχανισμών μεντεσέδων».

βιβλιογραφικές αναφορές:

[1] Zhu Jianwen, Zhou Bo, Meng Zhengda. Κινηματική Ανάλυση και Προσομοίωση Ρομπότ 150 κιλών βασισμένο στον Adams. Υπολογιστής Βιομηχανικού Ελέγχου, 2017 (7): 82-84.

[2] Shan Changzhou, Wang Huowen, Chen Chao. Ανάλυση τρόπων δόνησης μιας βάσης καμπίνας βαρέων φορτηγών με βάση το ADAMS. Automotive Practical Technology, 2017 (12): 233-236.

[3]Χάμζα Κ. Σχεδιασμός πολλαπλών στόχων συστημάτων ανάρτησης οχημάτων μέσω ενός γενετικού αλγόριθμου τοπικής διάχυσης για διαχωρισμένα σύνορα Pareto. Engineering Optimization, 2015, 47

Καλώς ήρθατε στις Συχνές Ερωτήσεις σχετικά με την ανάλυση προσομοίωσης του ελατηρίου μεντεσέ με βάση τη γνώση Matlab και Adams_Hinge. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε κοινές ερωτήσεις σχετικά με τη διεξαγωγή ανάλυσης προσομοίωσης χρησιμοποιώντας αυτά τα εργαλεία λογισμικού.