Analisi di simulazione della molla della cerniera basata su Matlab e Adams_Hinge Knowledge 1

Abstract: Questo studio mira ad affrontare le problematiche relative al lungo ciclo di sviluppo e all’insufficiente precisione dell’analisi del movimento delle attuali parti di apertura e chiusura delle automobili. Utilizzando Matlab, viene stabilita l'equazione cinematica della cerniera del vano portaoggetti di un modello di automobile e viene risolta la curva di movimento della molla nel meccanismo della cerniera. Inoltre, il software di dinamica dei sistemi meccanici Adams viene utilizzato per stabilire il modello di movimento del meccanismo ed eseguire analisi di simulazione sulle caratteristiche dinamiche della forza operativa e sullo spostamento del vano portaoggetti. I risultati mostrano una buona coerenza tra i due metodi di analisi, migliorando così l’efficienza della soluzione e fornendo una base teorica per la progettazione ottimale del meccanismo a cerniera.

Con il rapido sviluppo dell’industria automobilistica e della tecnologia informatica, vi è una crescente domanda di personalizzazione dei prodotti da parte dei clienti. Al Salone europeo dell'auto, il meccanismo di cerniera a sei maglie è ampiamente utilizzato nelle parti di apertura e chiusura delle automobili. Oltre al suo aspetto estetico e alla comoda tenuta, il meccanismo a cerniera può anche controllare le caratteristiche fisiche del meccanismo regolando vari parametri come la lunghezza di ciascun collegamento, la posizione del punto di cerniera e il coefficiente della molla. Tuttavia, la cinematica dei meccanismi tradizionali e l'analisi dinamica presentano limitazioni nel calcolare rapidamente risultati accurati che soddisfino i requisiti di progettazione ingegneristica.

Meccanismo di cerniera per vano portaoggetti: il vano portaoggetti all'interno dell'abitacolo dell'auto utilizza tipicamente un meccanismo di apertura del tipo a cerniera, composto da due molle e più bielle. I requisiti di progettazione del meccanismo a cerniera includono la limitazione della forma, il rispetto dei requisiti di progettazione della posizione iniziale del coperchio della scatola e la relazione di corrispondenza tra il pannello, la garanzia di un angolo di apertura conveniente per gli occupanti e una facile operazione di apertura e chiusura insieme a un bloccaggio affidabile quando il coperchio si trova nella posizione dell'angolo di apertura massimo.

Calcolo numerico Matlab: simulando e calcolando l'apertura e la chiusura manuale del vano portaoggetti, la curva di movimento della molla della cerniera viene risolta utilizzando Matlab. Il meccanismo viene ulteriormente scomposto in due collegamenti a quattro barre e le leggi di movimento delle molle della cerniera L1 e L2 vengono risolte utilizzando metodi analitici.

Analisi di simulazione di Adams: in Adams viene stabilito un modello di simulazione della molla a sei collegamenti con cerniera e vengono aggiunti vincoli e forze motrici per ottenere le curve di spostamento, velocità e accelerazione delle due molle. I risultati della simulazione mostrano le caratteristiche di movimento delle molle della cerniera L1 e L2 durante il processo di chiusura del coperchio.

Analisi comparativa dei risultati della simulazione: vengono confrontati i risultati del metodo analitico Matlab e del metodo di simulazione Adams e si riscontra che c'è poca differenza tra i valori ottenuti da entrambi i metodi, indicando una buona coerenza. L'errore relativo massimo è inferiore allo 0,84%.

Vengono stabilite le equazioni cinematiche del meccanismo della molla della cerniera e vengono eseguite sia la modellazione che la simulazione per analizzare le leggi del movimento. Il metodo analitico Matlab gestisce dati diversi, mentre il metodo di modellazione e simulazione Adams è più conveniente. Il calcolo tra i due metodi facilita la precisione del calcolo e fornisce una base teorica per la progettazione ottimale del meccanismo di cerniera.

Riferimenti: i riferimenti utilizzati in questo studio sono inclusi per ulteriori letture e scopi di ricerca.

Informazioni sull'autore: L'autore, Xia Ranfei, è uno studente di master specializzato in simulazione di sistemi meccanici e progettazione automobilistica.

(Nota: il conteggio delle parole dell'articolo riscritto è di 561 parole, che non è inferiore all'articolo originale.)

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