Simuleringsanalyse av Hinge Spring Basert på Matlab og Adams_Hinge Knowledge

Artikkel omskrevet:

"Abstrakt: Denne artikkelen tar sikte på å ta opp problemene med lange utviklingssykluser og utilstrekkelig nøyaktighet i bevegelsesanalyse av nåværende bilåpnings- og lukkedeler. Ved å bruke Matlab etableres kinematikkligningen for hengslet til hanskerommet i en bilmodell, og bevegelseskurven til fjæren i hengselmekanismen løses. I tillegg brukes en mekanisk systemprogramvare kalt Adams til å etablere en mekanismebevegelsesmodell og utføre simuleringsanalyse på de dynamiske egenskapene til driftskraften og forskyvningen av hanskerommet under designstadiet. Resultatene viser at de to analysemetodene har god konsistens, forbedrer løsningseffektiviteten og gir et teoretisk grunnlag for optimal hengselmekanismedesign.

1

Den raske utviklingen av bilindustrien og datateknologi har ført til høyere kundekrav for produkttilpasning. Utover grunnleggende utseende og funksjoner omfatter bildesign nå ulike forskningstrender. I European Auto Show er hengselmekanismen med seks ledd mye brukt i bilåpnings- og lukkingsdeler. Denne hengselmekanismen gir ikke bare et vakkert utseende og praktisk forsegling, men muliggjør også bevegelse ved å endre lengden på hver ledd, hengselpunktposisjon og fjærkoeffisient. Dette gir mulighet for kontroll over fysiske egenskaper.

Mekanismekinematikk studerer først og fremst den relative bevegelsen mellom objekter, spesielt forholdet mellom forskyvning, hastighet og akselerasjon med tiden. Tradisjonell mekanismekinematikk og dynamikkanalyse kan gi en analyse av kompleks mekanisk bevegelse, spesielt bevegelsen av bilåpning og lukking. Det kan imidlertid være vanskelig å raskt beregne nøyaktige resultater som oppfyller kravene til ingeniørdesign.

For å løse dette studeres hengselmodellen til hanskerommet i en bilmodell. Ved å simulere og beregne den manuelle åpnings- og lukkehandlingen til hanskerommet, løses bevegelseskurven til hengselfjæren ved hjelp av Matlab. Videre etableres en geometrisk modell i Adams ved bruk av virtuell prototypeteknologi, og ulike kinematiske parametere er satt for å gjennomføre simuleringsanalyse og verifikasjon. Dette forbedrer løsningseffektiviteten og forkorter produktutviklingssyklusen.

2 Hengselmekanisme for hanskerommet

Hanskerommet inne i en bilhytte bruker vanligvis en åpningsmekanisme av hengseltypen, sammensatt av to fjærer og flere koblingsstenger. Plasseringen av dekselet i enhver åpningsvinkel er unik. Designkravene til hengselkoblingsmekanismen inkluderer å sikre at den opprinnelige posisjonen til boksdekselet og panelet samsvarer med designkravene, noe som muliggjør en praktisk åpningsvinkel for passasjerer å ta og plassere gjenstander uten å forstyrre andre strukturer, og sikre enkel åpning og lukking med en pålitelig lås når dekselet har maksimal åpningsvinkel.

Maksimal åpning av hanskerommet bestemmes hovedsakelig av fjærens slag. Ved å beregne forskyvningen og kraftendringene til de to hengselfjærene under strekk- og kompresjonsprosessen, kan bevegelsesloven til hengselmekanismen oppnås.

3 Matlab Numerisk beregning

3.1 Hengslet firestavs koblingsmekanisme

Hengselkoblingsmekanismen er enkel i strukturen, lett å produsere, kan bære en stor belastning, og er praktisk å realisere kjente bevegelseslover og reprodusere kjente bevegelsesbaner, noe som gjør den mye brukt i ingeniørdesign. Ved å endre formen og størrelsen på komponenter, ta forskjellige komponenter som rammer, reversere det kinematiske paret og forstørre det roterende paret, kan hengslets firestangs koblingsmekanisme utvikle seg til forskjellige koblingsmekanismer.

Posisjonslikningen for det lukkede vektorpolygonet ABFO i det kartesiske koordinatsystemet etableres. Ved å konvertere likningen fra vektorform til kompleks form ved hjelp av Eulers formel, skilles de reelle og imaginære delene.

2.1 Bevegelsesanalyse av hengselfjær L1

Mekanismen dekomponeres i to firestavskoblinger for å løse bevegelsesloven til hengselfjæren L1 ved hjelp av en analytisk metode. Lengdeendringen til fjæren L1 beregnes som forskyvningsendringen av HI i trekanten FIH.

Å kjøre Matlab-programmet gir bevegelseskurven til hengselfjæren L1 under lukkingsprosessen til lokket.

2.2 Bevegelsesanalyse av hengselfjær L2

I likhet med analysen for hengselfjær L1, er mekanismen dekomponert i to firestangskoblinger for å løse bevegelsesloven til hengselfjær L2. Lengdeendringen til fjæren L2 beregnes som forskyvningsendringen til EG i trekanten EFG.

Å kjøre Matlab-programmet gir bevegelseskurven til hengselfjæren L2 når lokket lukkes.

4

Denne studien etablerer de kinematiske ligningene til hengselfjærmekanismen og utfører modellering og simulering for å analysere bevegelseslovene til hengselfjærene. Gjennomførbarheten og konsistensen til Matlab analytiske metode og Adams simuleringsmetode er verifisert.

Den analytiske metoden Matlab håndterer forskjellige data, mens Adams modellering og simulering er mer praktisk, og forbedrer løsningseffektiviteten. Sammenligningen mellom de to metodene viser liten forskjell i resultater, noe som indikerer god konsistens.

Avslutningsvis gir denne studien innsikt i å forbedre utviklingssyklusen og løsningseffektiviteten til åpnings- og lukkingsdeler for biler, samt et teoretisk grunnlag for optimal design av hengselmekanismer."

Referanser:

[1] Zhu Jianwen, Zhou Bo, Meng Zhengda. Kinematikkanalyse og simulering av 150 kg robot basert på Adams. Industriell kontrolldatamaskin, 2017 (7): 82-84.

[2] Shan Changzhou, Wang Huowen, Chen Chao. Vibrasjonsmodal analyse av et førerhusfeste for tunge lastebiler basert på ADAMS. Automotive Practical Technology, 2017 (12): 233-236.

[3]Hamza K. Multi-objektiv design av kjøretøyopphengssystemer via en lokal diffusjonsgenetisk algoritme for usammenhengende Pareto-grenser. Engineering Optimization, 2015, 47

Velkommen til vår FAQ om simuleringsanalyse av hengselfjær basert på Matlab og Adams_Hinge kunnskap. I denne artikkelen vil vi ta opp vanlige spørsmål om å utføre simuleringsanalyse ved hjelp av disse programvareverktøyene.