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Análise de simulação de mola de dobradiça com base no conhecimento Matlab e Adams_Hinge
Artigo reescrito:
"Resumo: Este artigo tem como objetivo abordar as questões de longos ciclos de desenvolvimento e precisão insuficiente na análise de movimento de peças atuais de abertura e fechamento de automóveis. Usando o Matlab, a equação cinemática para a dobradiça do porta-luvas em um modelo de carro é estabelecida e a curva de movimento da mola no mecanismo da dobradiça é resolvida. Além disso, um software de sistema mecânico chamado Adams é usado para estabelecer um modelo de movimento do mecanismo e realizar análises de simulação nas características dinâmicas da força operacional e deslocamento do porta-luvas durante a fase de projeto. Os resultados mostram que os dois métodos de análise apresentam boa consistência, melhorando a eficiência da solução e fornecendo uma base teórica para o projeto ideal do mecanismo de dobradiça.
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O rápido desenvolvimento da indústria automobilística e da tecnologia de informática levou a maiores exigências dos clientes para personalização de produtos. Além da aparência e das funções básicas, o design automóvel abrange agora várias tendências de investigação. No Salão Automóvel Europeu, o mecanismo de dobradiça de seis elos é amplamente utilizado em peças de abertura e fechamento de automóveis. Este mecanismo de dobradiça não apenas fornece uma aparência bonita e vedação conveniente, mas também permite o movimento alterando o comprimento de cada elo, a posição do ponto de dobradiça e o coeficiente de mola. Isso permite o controle das características físicas.
A cinemática do mecanismo estuda principalmente o movimento relativo entre objetos, especificamente a relação entre deslocamento, velocidade e aceleração com o tempo. A cinemática e a análise dinâmica de mecanismos tradicionais podem fornecer uma análise de movimentos mecânicos complexos, particularmente o movimento de abertura e fechamento de automóveis. No entanto, pode ser difícil calcular rapidamente resultados precisos que atendam aos requisitos do projeto de engenharia.
Para resolver isso, é estudado o modelo de dobradiça do porta-luvas em um modelo de carro. Ao simular e calcular a ação manual de abertura e fechamento do porta-luvas, a curva de movimento da mola da dobradiça é resolvida usando Matlab. Além disso, um modelo geométrico é estabelecido em Adams usando tecnologia de protótipo virtual, e vários parâmetros cinemáticos são definidos para conduzir análise e verificação de simulação. Isso melhora a eficiência da solução e encurta o ciclo de desenvolvimento do produto.
2 Mecanismo de dobradiça do porta-luvas
O porta-luvas dentro da cabine de um carro normalmente utiliza um mecanismo de abertura do tipo dobradiça, composto por duas molas e múltiplas bielas. A posição da tampa em qualquer ângulo de abertura é única. Os requisitos de projeto do mecanismo de articulação da dobradiça incluem garantir que a posição inicial da tampa da caixa e do painel corresponda aos requisitos do projeto, permitindo um ângulo de abertura conveniente para os ocupantes pegarem e colocarem itens sem interferir em outras estruturas e garantirem uma operação fácil de abertura e fechamento com uma trava confiável quando a tampa está no ângulo máximo de abertura.
A abertura máxima do porta-luvas é determinada principalmente pelo curso da mola. Ao calcular o deslocamento e as mudanças de força das duas molas da dobradiça durante o processo de alongamento e compressão, a lei de movimento do mecanismo da dobradiça pode ser obtida.
3 Cálculo Numérico Matlab
3.1 Mecanismo de articulação articulada de quatro barras
O mecanismo de articulação de dobradiça é de estrutura simples, fácil de fabricar, pode transportar uma grande carga e é conveniente para realizar leis de movimento conhecidas e reproduzir trajetórias de movimento conhecidas, tornando-o amplamente utilizado em projetos de engenharia. Ao alterar a forma e o tamanho dos componentes, tomando diferentes componentes como estruturas, invertendo o par cinemático e ampliando o par rotativo, o mecanismo de ligação articulada de quatro barras pode evoluir para vários mecanismos de ligação.
A equação de posição para o polígono vetorial fechado ABFO no sistema de coordenadas cartesianas é estabelecida. Ao converter a equação da forma vetorial para a forma complexa usando a fórmula de Euler, as partes real e imaginária são separadas.
2.1 Análise de Movimento da Mola da Dobradiça L1
O mecanismo é decomposto em duas ligações de quatro barras para resolver a lei de movimento da mola articulada L1 usando um método analítico. A variação do comprimento da mola L1 é calculada como a variação do deslocamento de HI no triângulo FIH.
A execução do programa Matlab fornece a curva de movimento da mola da dobradiça L1 durante o processo de fechamento da tampa.
2.2 Análise do Movimento da Mola da Dobradiça L2
Semelhante à análise da mola articulada L1, o mecanismo é decomposto em duas ligações de quatro barras para resolver a lei de movimento da mola articulada L2. A mudança no comprimento da mola L2 é calculada como a mudança no deslocamento de EG no triângulo EFG.
A execução do programa Matlab fornece a curva de movimento da mola da dobradiça L2 quando a tampa está fechando.
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Este estudo estabelece as equações cinemáticas do mecanismo de mola articulada e realiza modelagem e simulação para analisar as leis de movimento das molas articuladas. A viabilidade e consistência do método analítico Matlab e do método de simulação Adams são verificadas.
O método analítico Matlab lida com diversos dados, enquanto a modelagem e simulação Adams são mais convenientes, melhorando a eficiência da solução. A comparação entre os dois métodos mostra pouca diferença nos resultados, indicando boa consistência.
Em conclusão, este estudo fornece insights sobre como melhorar o ciclo de desenvolvimento e a eficiência da solução de peças de abertura e fechamento de automóveis, bem como uma base teórica para o projeto ideal do mecanismo de dobradiça."
Referências:
[1] Zhu Jianwen, Zhou Bo, Meng Zhengda. Análise Cinemática e Simulação de Robô de 150 kg Baseado em Adams. Computador de controle industrial, 2017 (7): 82-84.
[2] Shan Changzhou, Wang Huowen, Chen Chao. Análise modal de vibração de uma cabine de caminhão pesado baseada em ADAMS. Tecnologia Prática Automotiva, 2017 (12): 233-236.
[3]Hamza K. Projeto multiobjetivo de sistemas de suspensão de veículos através de um algoritmo genético de difusão local para fronteiras de Pareto disjuntas. Otimização de Engenharia, 2015, 47
Bem-vindo ao nosso FAQ sobre análise de simulação de mola de dobradiça com base no conhecimento Matlab e Adams_Hinge. Neste artigo, abordaremos questões comuns sobre a condução de análises de simulação usando essas ferramentas de software.
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