Csuklórugó szimulációs elemzése Matlab és Adams_Hinge Knowledge alapján

Cikk átírva:

"Absztrakt: Ennek a cikknek az a célja, hogy foglalkozzon a hosszú fejlesztési ciklusokkal és az autók aktuális nyitó- és záróalkatrészeinek mozgáselemzésének elégtelen pontosságával. A Matlab segítségével egy autómodellben a kesztyűtartó csuklópántjának kinematikai egyenlete létrejön, és megoldódik a rugó mozgási görbéje a csuklószerkezetben. Ezenkívül az Adams nevű mechanikus rendszerszoftver a mechanizmus mozgási modelljének létrehozására és a kesztyűtartó működési erejének és elmozdulásának dinamikus jellemzőinek szimulációs elemzésére szolgál a tervezési szakaszban. Az eredmények azt mutatják, hogy a két elemzési módszer jó konzisztenciával rendelkezik, javítva a megoldás hatékonyságát, és elméleti alapot adva az optimális csuklószerkezet tervezéshez.

1

Az autóipar és a számítástechnika rohamos fejlődése a vevők magasabb igényeit eredményezte a termék testreszabásával kapcsolatban. Az alapvető megjelenésen és funkciókon túl az autótervezés ma már számos kutatási irányzatot is magában foglal. Az Európai Autószalonon a hatlengőkaros csuklópántot széles körben használják az autók nyitó- és záróalkatrészeiben. Ez a zsanérmechanizmus nemcsak gyönyörű megjelenést és kényelmes tömítést biztosít, hanem lehetővé teszi a mozgást is az egyes láncszemek hosszának, a csuklópont helyzetének és a rugótényezőnek a változtatásával. Ez lehetővé teszi a fizikai jellemzők ellenőrzését.

A mechanizmus kinematika elsősorban az objektumok közötti relatív mozgást vizsgálja, különösen az elmozdulás, a sebesség és az idő függvényében bekövetkező gyorsulás kapcsolatát. A hagyományos mechanizmus-kinematikai és dinamikai elemzések komplex mechanikai mozgások, különösen az autók nyitásának és zárásának mozgásának elemzését teszik lehetővé. Azonban nehézségekbe ütközhet a pontos eredmények gyors kiszámítása, amely megfelel a mérnöki tervezési követelményeknek.

Ennek megoldására tanulmányozzuk a kesztyűtartó csuklópántos modelljét egy autómodellben. A kesztyűtartó kézi nyitási és zárási műveletének szimulálásával és kiszámításával a csuklórugó mozgási görbéjét Matlab segítségével oldjuk meg. Ezenkívül az Adamsben egy geometriai modellt hoznak létre virtuális prototípus technológiával, és különféle kinematikai paramétereket állítanak be a szimulációs elemzés és ellenőrzés elvégzéséhez. Ez javítja a megoldás hatékonyságát és lerövidíti a termékfejlesztési ciklust.

2 A kesztyűtartó csuklópántos mechanizmusa

Az autó kabinjában található kesztyűtartó jellemzően csuklós nyitómechanizmust használ, amely két rugóból és több hajtórúdból áll. A burkolat helyzete bármilyen nyitási szögben egyedi. A csuklópántos rögzítőmechanizmus tervezési követelményei közé tartozik annak biztosítása, hogy a dobozfedél és a panel kezdeti helyzete megfeleljen a tervezési követelményeknek, kényelmes nyitási szöget biztosítson az utasok számára, hogy felvegyék és elhelyezhessék a tárgyakat anélkül, hogy zavarnák más szerkezeteket, valamint a könnyű nyitás és zárás megbízható zár, ha a fedél a maximális nyitási szögben van.

A kesztyűtartó maximális nyitását elsősorban a rugó lökete határozza meg. A két csuklórugó elmozdulásának és erőváltozásának kiszámításával a nyújtási és összenyomási folyamat során megkaphatjuk a csuklószerkezet mozgástörvényét.

3 Matlab numerikus számítás

3.1 Csuklós, négyrudas összekötő mechanizmus

A csuklópánt-összekötő mechanizmus egyszerű felépítésű, könnyen gyártható, nagy terhelést képes elviselni, és kényelmesen megvalósítja az ismert mozgási törvényeket és reprodukálja az ismert mozgási pályákat, így széles körben alkalmazzák a mérnöki tervezésben. Az alkatrészek alakjának és méretének megváltoztatásával, a különböző alkatrészek keretként való felvételével, a kinematikai pár megfordításával és a forgó pár megnövelésével a csuklós négyrúd-összekötő mechanizmus különféle kapcsolómechanizmusokká fejlődhet.

Létrejön az ABFO zárt vektor sokszög helyzetegyenlete a derékszögű koordinátarendszerben. Ha az egyenletet vektor alakból komplex alakra konvertáljuk az Euler-képlet segítségével, a valós és a képzetes rész szétválik.

2.1 Az L csuklórugó mozgáselemzése1

A mechanizmust két négyrudas láncra bontják, hogy analitikai módszerrel megoldják az L1 csuklórugó mozgástörvényét. Az L1 rugó hosszváltozását a HI elmozdulásának változásaként számítjuk ki az FIH háromszögben.

A Matlab program futtatása biztosítja az L1 csuklópánt rugó mozgási görbéjét a fedél zárási folyamata során.

2.2 L csuklórugó mozgáselemzése2

Hasonlóan az L1 csuklórugó elemzéséhez, a mechanizmust két négyrudas tengelykapcsolóra bomlik fel, hogy megoldják az L2 csuklórugó mozgási törvényét. Az L2 rugó hosszváltozását az EG elmozdulás változásaként számítjuk ki az EFG háromszögben.

A Matlab program futtatása megadja az L2 csuklópánt rugó mozgási görbéjét a fedél zárásakor.

4

Ez a tanulmány megállapítja a csuklórugók mechanizmusának kinematikai egyenleteit, valamint modellezést és szimulációt végez a csuklórugók mozgási törvényeinek elemzésére. A Matlab analitikai módszer és az Adams szimulációs módszer megvalósíthatósága és konzisztenciája igazolt.

A Matlab analitikai módszer változatos adatokat kezel, míg az Adams modellezés és szimuláció kényelmesebb, javítva a megoldás hatékonyságát. A két módszer összehasonlítása kis különbséget mutat az eredmények között, ami jó konzisztenciát jelez.

Összefoglalva, ez a tanulmány betekintést nyújt az autók nyitó- és záróalkatrészeinek fejlesztési ciklusának és megoldási hatékonyságának javításába, valamint elméleti alapot nyújt az optimális csuklópánt-szerkezet kialakításához."

Hivatkozások:

[1] Zhu Jianwen, Zhou Bo, Meng Zhengda. 150 kg-os robot kinematikai elemzése és szimulációja Adams alapján. Ipari vezérlő számítógép, 2017 (7): 82-84.

[2] Shan Changzhou, Wang Huowen, Chen Chao. Nehéz teherautó fülketartójának vibrációs modális elemzése ADAMS alapján. Autóipari gyakorlati technológia, 2017 (12): 233-236.

[3]Hamza K. Járműfelfüggesztési rendszerek többcélú tervezése egy helyi diffúziós genetikai algoritmuson keresztül a Pareto-határok szétválasztásához. Mérnöki optimalizálás, 2015, 47

Üdvözöljük a csuklórugó Matlab és Adams_Hinge tudáson alapuló szimulációs elemzésével kapcsolatos GYIK-oldalunkon. Ebben a cikkben az ezekkel a szoftvereszközökkel végzett szimulációs elemzésekkel kapcsolatos gyakori kérdésekkel foglalkozunk.