Aozyt, ponieważ 1993
Artykuł przepisany:
„Streszczenie: Artykuł ma na celu poruszenie kwestii długich cykli rozwojowych i niewystarczającej dokładności analizy ruchu obecnych części otwierających i zamykających samochody. Za pomocą Matlaba wyznaczane jest równanie kinematyki zawiasu schowka w modelu samochodu osobowego oraz rozwiązywana jest krzywa ruchu sprężyny w mechanizmie zawiasowym. Dodatkowo, oprogramowanie systemu mechanicznego o nazwie Adams służy do ustalenia modelu ruchu mechanizmu i przeprowadzenia analizy symulacyjnej charakterystyk dynamicznych siły roboczej i przemieszczenia komory rękawicowej na etapie projektowania. Wyniki pokazują, że obie metody analizy charakteryzują się dobrą spójnością, poprawiając efektywność rozwiązania i zapewniając teoretyczne podstawy do optymalnego projektowania mechanizmu zawiasu.
1
Szybki rozwój przemysłu samochodowego i technologii komputerowej doprowadził do wyższych wymagań klientów w zakresie dostosowywania produktów. Poza podstawowym wyglądem i funkcjami, projektowanie samochodów obejmuje obecnie różne trendy badawcze. Na European Auto Show sześcioprzegubowy mechanizm zawiasowy jest szeroko stosowany w otwieranych i zamykanych częściach samochodów. Ten mechanizm zawiasowy zapewnia nie tylko piękny wygląd i wygodne uszczelnienie, ale także umożliwia ruch poprzez zmianę długości każdego ogniwa, położenia punktu zawiasu i współczynnika sprężyny. Pozwala to na kontrolę cech fizycznych.
Kinematyka mechanizmów bada przede wszystkim względny ruch między obiektami, w szczególności związek między przemieszczeniem, prędkością i przyspieszeniem w czasie. Tradycyjna analiza kinematyki i dynamiki mechanizmów może zapewnić analizę złożonego ruchu mechanicznego, w szczególności ruchu otwierania i zamykania samochodu. Jednak szybkie obliczenie dokładnych wyników spełniających wymagania projektu inżynierskiego może być trudne.
Aby rozwiązać ten problem, zbadano model zawiasów schowka podręcznego w modelu samochodu. Symulując i obliczając ręczne otwieranie i zamykanie schowka podręcznego, krzywą ruchu sprężyny zawiasu wyznacza się za pomocą programu Matlab. Ponadto w programie Adams tworzony jest model geometryczny przy użyciu technologii wirtualnych prototypów oraz ustawiane są różne parametry kinematyczne w celu przeprowadzenia analizy symulacyjnej i weryfikacji. Poprawia to efektywność rozwiązania i skraca cykl rozwoju produktu.
2 Mechanizm zawiasowy schowka podręcznego
Schowek podręczny wewnątrz kabiny samochodu zazwyczaj wykorzystuje mechanizm otwierania typu zawiasowego, składający się z dwóch sprężyn i wielu korbowodów. Położenie pokrywy przy dowolnym kącie otwarcia jest wyjątkowe. Wymagania projektowe mechanizmu łączącego zawiasy obejmują zapewnienie, że początkowe położenie pokrywy skrzynki i panelu odpowiada wymaganiom projektowym, umożliwienie pasażerom wygodnego kąta otwarcia w celu wyjmowania i umieszczania przedmiotów bez zakłócania innych konstrukcji oraz zapewnienie łatwego otwierania i zamykania za pomocą niezawodny zamek przy maksymalnym kącie otwarcia pokrywy.
Maksymalne otwarcie schowka podręcznego zależy głównie od skoku sprężyny. Obliczając przemieszczenie i zmiany siły dwóch sprężyn zawiasu podczas procesu rozciągania i ściskania, można obliczyć prawo ruchu mechanizmu zawiasu.
3 Obliczenia numeryczne w Matlabie
3.1 Czteropaskowy mechanizm łączący na zawiasach
Mechanizm łączący zawiasów ma prostą konstrukcję, jest łatwy w produkcji, może przenosić duże obciążenia i umożliwia wygodne realizowanie znanych praw ruchu oraz odtwarzanie znanych trajektorii ruchu, dzięki czemu jest szeroko stosowany w projektowaniu inżynierskim. Zmieniając kształt i rozmiar elementów, przyjmując różne elementy jako ramy, odwracając parę kinematyczną i powiększając parę obrotową, czteroprętowy mechanizm zawiasowy może ewoluować w różne mechanizmy łączące.
Ustalono równanie położenia zamkniętego wielokąta wektorowego ABFO w kartezjańskim układzie współrzędnych. Przekształcając równanie z postaci wektorowej na postać zespoloną za pomocą wzoru Eulera, oddziela się części rzeczywiste i urojone.
2.1 Analiza ruchu sprężyny zawiasu L1
Mechanizm rozkłada się na dwa czteroprętowe połączenia, aby rozwiązać prawo ruchu sprężyny zawiasu L1 metodą analityczną. Zmiana długości sprężyny L1 jest obliczana jako zmiana przemieszczenia HI w trójkącie FIH.
Uruchomienie programu Matlab pozwala uzyskać krzywą ruchu sprężyny zawiasu L1 podczas procesu zamykania pokrywy.
2.2 Analiza ruchu sprężyny zawiasu L2
Podobnie jak w przypadku analizy sprężyny zawiasu L1, mechanizm rozkłada się na dwa czteroprętowe połączenia, aby rozwiązać prawo ruchu sprężyny zawiasu L2. Zmiana długości sprężyny L2 jest obliczana jako zmiana przemieszczenia EG w trójkącie EFG.
Uruchomienie programu Matlab pozwala uzyskać krzywą ruchu sprężyny zawiasu L2 podczas zamykania pokrywy.
4
W badaniu tym ustalono równania kinematyczne mechanizmu sprężyn zawiasowych oraz przeprowadzono modelowanie i symulację w celu analizy praw ruchu sprężyn zawiasowych. Sprawdzana jest wykonalność i spójność metody analitycznej Matlaba i metody symulacyjnej Adamsa.
Metoda analityczna Matlaba obsługuje różnorodne dane, natomiast modelowanie i symulacja Adamsa są wygodniejsze i poprawiają efektywność rozwiązania. Porównanie obu metod wykazuje niewielką różnicę w wynikach, co wskazuje na dobrą spójność.
Podsumowując, badanie to dostarcza informacji na temat poprawy cyklu rozwoju i wydajności rozwiązań w zakresie otwierania i zamykania części samochodowych, a także teoretycznych podstaw dla optymalnego projektowania mechanizmu zawiasów.
Bibliografia:
[1] Zhu Jianwen, Zhou Bo, Meng Zhengda. Analiza kinematyki i symulacja robota o masie 150 kg na podstawie Adamsa. Przemysłowy komputer sterujący, 2017 (7): 82-84.
[2] Shan Changzhou, Wang Huowen, Chen Chao. Analiza modalna drgań zawieszenia kabiny samochodu ciężarowego ciężkiego w oparciu o program ADAMS. Praktyczna technologia motoryzacyjna, 2017 (12): 233-236.
[3]Hamza K. Wieloobiektowe projektowanie układów zawieszenia pojazdów za pomocą algorytmu genetycznego lokalnej dyfuzji dla rozłącznych granic Pareto. Optymalizacja Inżynierska, 2015, 47
Witamy w naszym FAQ na temat analizy symulacyjnej sprężyny zawiasu w oparciu o wiedzę Matlab i Adams_Hinge. W tym artykule odpowiemy na często zadawane pytania dotyczące przeprowadzania analizy symulacyjnej przy użyciu tych narzędzi programowych.