Hingevedru simulatsioonianalüüs Matlabi ja Adams_Hinge teadmiste põhjal

Artikkel ümber kirjutatud:

"Abstraktne: selle artikli eesmärk on käsitleda pikkade arendustsüklite ja auto praeguste avamis- ja sulgemisosade liikumisanalüüsi ebapiisava täpsuse probleeme. Matlabi abil luuakse automudeli kindalaeka hinge kinemaatiline võrrand ja lahendatakse vedru liikumiskõver hingemehhanismis. Lisaks kasutatakse mehaanilist süsteemitarkvara nimega Adams, et luua mehhanismi liikumismudel ja teha simulatsioonianalüüsi tööjõu ja kindalaeka nihke dünaamiliste omaduste kohta projekteerimisetapis. Tulemused näitavad, et kahel analüüsimeetodil on hea järjepidevus, mis parandab lahenduse tõhusust ja loob teoreetilise aluse optimaalse hingemehhanismi projekteerimiseks.

1

Autotööstuse ja arvutitehnoloogia kiire areng on kaasa toonud klientide kõrgemad nõudmised toodete kohandamiseks. Lisaks põhilisele välimusele ja funktsioonidele hõlmab autodisain nüüd ka erinevaid uurimissuundi. Euroopa autonäitusel kasutatakse kuue lüliga hingemehhanismi laialdaselt autode avamisel ja sulgemisel. See hingemehhanism ei taga mitte ainult ilusat välimust ja mugavat tihendust, vaid võimaldab ka liikumist, muutes iga lüli pikkust, hingepunkti asendit ja vedrukoefitsienti. See võimaldab kontrollida füüsilisi omadusi.

Mehhanismi kinemaatika uurib peamiselt objektide vahelist suhtelist liikumist, täpsemalt nihke, kiiruse ja kiirenduse vahelist seost ajas. Traditsiooniline mehhanismi kinemaatika ja dünaamika analüüs võib anda keeruka mehaanilise liikumise analüüsi, eriti auto avamise ja sulgemise liikumise. Siiski võib tekkida raskusi täpsete tulemuste kiire arvutamisega, mis vastavad projekteerimisnõuetele.

Selle lahendamiseks uuritakse automudeli kindalaeka liigendmudelit. Simuleerides ja arvutades kindalaeka käsitsi avamise ja sulgemise tegevust, on Matlabi abil lahendatud hingevedru liikumiskõver. Lisaks luuakse Adamsis virtuaalse prototüübi tehnoloogia abil geomeetriline mudel ning simulatsioonianalüüsi ja kontrolli läbiviimiseks seatakse erinevad kinemaatilised parameetrid. See parandab lahenduste tõhusust ja lühendab tootearendustsüklit.

2 Kindalaeka hingemehhanism

Auto salongis olev kindalaekas kasutab tavaliselt hinge tüüpi avamismehhanismi, mis koosneb kahest vedrust ja mitmest ühendusvardast. Katte asend mis tahes avanemisnurga all on ainulaadne. Hingeühendusmehhanismi konstruktsiooninõuded hõlmavad karbi kaane ja paneeli algse asendi vastavust konstruktsiooninõuetele, mugava avanemisnurga võimaldamist sõitjatel esemete võtmiseks ja paigutamiseks ilma teisi konstruktsioone segamata ning hõlpsa avamise ja sulgemise tagamist usaldusväärne lukk, kui kate on maksimaalse avanemisnurga all.

Kindalaeka maksimaalse avanemise määrab peamiselt vedru käik. Arvutades kahe liigendvedru nihke ja jõu muutused venitus- ja kokkusurumisprotsessi käigus, on võimalik saada hingemehhanismi liikumisseadus.

3 Matlabi numbriline arvutamine

3.1 Hingedega neljavardaline ühendusmehhanism

Hingeühendusmehhanism on ehituselt lihtne, seda on lihtne valmistada, see võib kanda suurt koormust ja on mugav teadaolevate liikumisseaduste realiseerimiseks ja teadaolevate liikumistrajektooride reprodutseerimiseks, mistõttu on see laialdaselt kasutusel inseneriprojektides. Muutes komponentide kuju ja suurust, võttes erinevaid komponente raamideks, pöörates kinemaatilise paari ümber ja suurendades pöörlevat paari, võib liigendi neljavardaline ühendusmehhanism areneda erinevateks ühendusmehhanismideks.

Loodud on suletud vektori hulknurga ABFO asukohavõrrand Descartes'i koordinaatsüsteemis. Teisendades võrrandi vektorvormist Euleri valemi abil keerukaks vormiks, eraldatakse tegelik ja imaginaarne osa.

2.1 Hingevedru L liikumisanalüüs1

Mehhanism on jaotatud kaheks neljavardaliseks ühenduslüliks, et lahendada hingevedru L1 liikumisseadus analüütilise meetodi abil. Vedru L1 pikkuse muutus arvutatakse HI nihke muutusena kolmnurgas FIH.

Matlabi programmi käivitamine annab kaane sulgemise ajal hingevedru L1 liikumiskõvera.

2.2 Hingevedru L liikumisanalüüs2

Sarnaselt hingevedru L1 analüüsile jaotatakse mehhanism kaheks neljavardaliseks ühenduslüliks, et lahendada hingevedru L2 liikumisseadus. Vedru L2 pikkuse muutus arvutatakse EG nihke muutusena kolmnurgas EFG.

Matlabi programmi käivitamine annab kaane sulgemisel hingevedru L2 liikumiskõvera.

4

See uuring loob hinge vedrumehhanismi kinemaatilised võrrandid ning teostab liigendvedrude liikumisseaduste analüüsimiseks modelleerimist ja simulatsiooni. Kontrollitakse Matlabi analüüsimeetodi ja Adamsi simulatsioonimeetodi teostatavust ja järjepidevust.

Matlabi analüütiline meetod käsitleb erinevaid andmeid, samas kui Adamsi modelleerimine ja simulatsioon on mugavamad, parandades lahenduse tõhusust. Kahe meetodi võrdlus näitab tulemustes vähe erinevusi, mis näitab head järjepidevust.

Kokkuvõtteks võib öelda, et see uuring annab ülevaate autode avamise ja sulgemise osade arendustsükli ja lahenduste tõhususe parandamisest, samuti teoreetilisest alusest optimaalse hingemehhanismi kujundamiseks.

Viited:

[1] Zhu Jianwen, Zhou Bo, Meng Zhengda. Adamsi põhjal 150 kg kaaluva roboti kinemaatika analüüs ja simulatsioon. Tööstuslik juhtarvuti, 2017 (7): 82-84.

[2] Shan Changzhou, Wang Huowen, Chen Chao. Raskeveoki kabiinikinnituse vibratsiooni modaalanalüüs ADAMS-i baasil. Autotööstuse praktiline tehnoloogia, 2017 (12): 233-236.

[3]Hamza K. Sõidukite vedrustussüsteemide mitmeotstarbeline disain kohaliku difusioonigeneetilise algoritmi kaudu Pareto piiride eraldamiseks. Tehniline optimeerimine, 2015, 47

Tere tulemast meie KKK-sse hingevedru simulatsioonianalüüsi kohta Matlabi ja Adams_Hinge teadmiste põhjal. Selles artiklis käsitleme tavalisi küsimusi simulatsioonianalüüsi läbiviimise kohta nende tarkvaratööriistade abil.