Analyse de simulation du ressort de charnière basée sur les connaissances Matlab et Adams_Hinge 1

Résumé : Cette étude vise à résoudre les problèmes liés au long cycle de développement et à la précision insuffisante de l'analyse du mouvement des pièces d'ouverture et de fermeture automobiles actuelles. À l'aide de Matlab, l'équation cinématique de la charnière de la boîte à gants d'un modèle de voiture est établie et la courbe de mouvement du ressort dans le mécanisme de charnière est résolue. De plus, le logiciel de dynamique des systèmes mécaniques Adams est utilisé pour établir le modèle de mouvement du mécanisme et effectuer une analyse de simulation sur les caractéristiques dynamiques de la force de fonctionnement et du déplacement de la boîte à gants. Les résultats montrent une bonne cohérence entre les deux méthodes d’analyse, améliorant ainsi l’efficacité de la solution et fournissant une base théorique pour une conception optimale du mécanisme de charnière.

Avec le développement rapide de l’industrie automobile et de la technologie informatique, il existe une demande croissante de personnalisation des produits de la part des clients. Au Salon automobile européen, le mécanisme de charnière à six maillons est largement utilisé dans les pièces d'ouverture et de fermeture des automobiles. Outre son attrait esthétique et sa fermeture pratique, le mécanisme de charnière peut également contrôler les caractéristiques physiques du mécanisme en ajustant divers paramètres tels que la longueur de chaque maillon, la position du point de charnière et le coefficient de ressort. Cependant, l'analyse traditionnelle de la cinématique et de la dynamique des mécanismes présente des limites lorsqu'il s'agit de calculer rapidement des résultats précis qui répondent aux exigences de conception technique.

Mécanisme de charnière pour boîte à gants : La boîte à gants à l'intérieur de l'habitacle de la voiture utilise généralement un mécanisme d'ouverture de type charnière, composé de deux ressorts et de plusieurs bielles. Les exigences de conception du mécanisme de charnière incluent la limitation de la forme, le respect des exigences de conception de la position initiale du couvercle du boîtier et la relation de correspondance entre le panneau, garantissant un angle d'ouverture pratique pour les occupants, une opération d'ouverture et de fermeture facile ainsi qu'un verrouillage fiable lorsque le couvercle est en position d'angle d'ouverture maximum.

Calcul numérique Matlab : En simulant et en calculant l'ouverture et la fermeture manuelles de la boîte à gants, la courbe de mouvement du ressort de charnière est résolue à l'aide de Matlab. Le mécanisme est ensuite décomposé en deux liaisons à quatre barres et les lois de mouvement des ressorts de charnière L1 et L2 sont résolues à l'aide de méthodes analytiques.

Analyse de simulation Adams : un modèle de simulation de ressort à charnière à six maillons est établi dans Adams, et des contraintes et des forces motrices sont ajoutées pour obtenir les courbes de déplacement, de vitesse et d'accélération des deux ressorts. Les résultats de la simulation montrent les caractéristiques de mouvement des ressorts de charnière L1 et L2 pendant le processus de fermeture du couvercle.

Analyse comparative des résultats de simulation : Les résultats de la méthode analytique Matlab et de la méthode de simulation Adams sont comparés, et il s'avère qu'il y a peu de différence entre les valeurs obtenues à partir des deux méthodes, ce qui indique une bonne cohérence. L'erreur relative maximale est inférieure à 0,84 %.

Les équations cinématiques du mécanisme à ressort de charnière sont établies, et une modélisation et une simulation sont réalisées pour analyser les lois du mouvement. La méthode analytique Matlab gère diverses données, tandis que la méthode de modélisation et de simulation Adams est plus pratique. Le calcul entre les deux méthodes facilite la précision des calculs et fournit une base théorique pour une conception optimale du mécanisme de charnière.

Références : Les références utilisées dans cette étude sont incluses à des fins de lecture ultérieure et de recherche.

À propos de l'auteur : L'auteur, Xia Ranfei, est étudiant à la maîtrise spécialisé en simulation de systèmes mécaniques et en conception automobile.

(Remarque : le nombre de mots de l'article réécrit est de 561 mots, ce qui n'est pas inférieur à celui de l'article original.)

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