Simulacijska analiza tečajne vzmeti na podlagi znanja Matlab in Adams_Hinge

Članek prepisan:

»Povzetek: Namen tega članka je obravnavati vprašanja dolgih razvojnih ciklov in nezadostne natančnosti pri analizi gibanja trenutnih avtomobilskih delov za odpiranje in zapiranje. Z uporabo Matlaba je postavljena enačba kinematike za tečaj predala za rokavice v modelu avtomobila in rešena krivulja gibanja vzmeti v mehanizmu tečaja. Poleg tega se programska oprema mehanskega sistema, imenovana Adams, uporablja za vzpostavitev modela gibanja mehanizma in izvedbo simulacijske analize o dinamičnih značilnostih delovne sile in premika predala za rokavice v fazi načrtovanja. Rezultati kažejo, da sta obe metodi analize dobro konsistentni, izboljšujeta učinkovitost rešitve in zagotavljata teoretično osnovo za optimalno zasnovo tečajnega mehanizma.

1

Hiter razvoj avtomobilske industrije in računalniške tehnologije je privedel do večjih zahtev strank po prilagajanju izdelkov. Poleg osnovnega videza in funkcij avtomobilsko oblikovanje zdaj zajema različne raziskovalne trende. Na evropskem avtomobilskem salonu se mehanizem tečajev s šestimi povezavami pogosto uporablja v avtomobilskih delih za odpiranje in zapiranje. Ta tečajni mehanizem ne zagotavlja le lepega videza in priročnega tesnjenja, temveč omogoča tudi premikanje s spreminjanjem dolžine vsakega člena, položaja tečajne točke in koeficienta vzmeti. To omogoča nadzor fizičnih lastnosti.

Kinematika mehanizma preučuje predvsem relativno gibanje med predmeti, zlasti razmerje med premikom, hitrostjo in pospeškom s časom. Tradicionalna analiza kinematike in dinamike mehanizma lahko zagotovi analizo kompleksnega mehanskega gibanja, zlasti gibanja odpiranja in zapiranja avtomobila. Vendar pa ima lahko težave pri hitrem izračunu natančnih rezultatov, ki izpolnjujejo zahteve inženirskega načrtovanja.

Za obravnavo tega se preučuje model tečaja predala za rokavice v modelu avtomobila. S simulacijo in izračunom ročnega odpiranja in zapiranja predala za rokavice je krivulja gibanja vzmeti tečaja rešena z Matlabom. Poleg tega je v Adamsu vzpostavljen geometrijski model s tehnologijo virtualnega prototipa, različni kinematični parametri pa so nastavljeni za izvajanje simulacijske analize in preverjanja. To izboljša učinkovitost rešitve in skrajša razvojni cikel izdelka.

2 Mehanizem tečajev predala za rokavice

Predal za rokavice v avtomobilski kabini običajno uporablja mehanizem za odpiranje v obliki tečajev, sestavljen iz dveh vzmeti in več ojnic. Položaj pokrova pri vsakem kotu odpiranja je edinstven. Zahteve glede konstrukcije mehanizma za povezavo tečajev vključujejo zagotavljanje, da začetni položaj pokrova škatle in plošče ustreza konstrukcijskim zahtevam, omogočanje priročnega kota odpiranja, da potniki vzamejo in odlagajo predmete, ne da bi posegali v druge strukture, in zagotavljanje enostavnega odpiranja in zapiranja z zanesljivo zaklepanje, ko je pokrov pod največjim kotom odpiranja.

Največjo odprtost predala za rokavice v glavnem določa hod vzmeti. Z izračunom premika in sprememb sile dveh tečajnih vzmeti med procesom raztezanja in stiskanja je mogoče dobiti zakon gibanja tečajnega mehanizma.

3 Matlab numerični izračun

3.1 Zgibni mehanizem s štirimi palicami

Mehanizem tečajne povezave je preprost po strukturi, enostaven za izdelavo, lahko prenese veliko obremenitev in je primeren za uresničevanje znanih zakonov gibanja in reprodukcijo znanih trajektorij gibanja, zaradi česar se pogosto uporablja v inženirskem načrtovanju. S spreminjanjem oblike in velikosti sestavnih delov, jemanjem različnih sestavnih delov kot okvirjev, obračanjem kinematskega para in povečanjem vrtečega se para se lahko mehanizem povezovanja tečajev s štirimi palicami razvije v različne mehanizme povezovanja.

Postavljena je enačba položaja za zaprt vektorski poligon ABFO v kartezičnem koordinatnem sistemu. S pretvorbo enačbe iz vektorske oblike v kompleksno obliko z uporabo Eulerjeve formule se realni in imaginarni del ločita.

2.1 Analiza gibanja tečajne vzmeti L1

Mehanizem je razdeljen na dve štiripalični povezavi, da se z analitično metodo reši zakon gibanja tečajne vzmeti L1. Sprememba dolžine vzmeti L1 se izračuna kot sprememba pomika HI v trikotniku FIH.

Zagon programa Matlab zagotavlja krivuljo gibanja tečajne vzmeti L1 med procesom zapiranja pokrova.

2.2 Analiza gibanja tečajne vzmeti L2

Podobno kot pri analizi za tečajno vzmet L1 je mehanizem razdeljen na dve štiripalični povezavi, da se reši zakon gibanja tečajne vzmeti L2. Sprememba dolžine vzmeti L2 se izračuna kot sprememba pomika EG v trikotniku EFG.

Zagon programa Matlab zagotavlja krivuljo gibanja tečajne vzmeti L2, ko se pokrov zapira.

4

Ta študija določa kinematične enačbe vzmetnega mehanizma tečaja ter izvaja modeliranje in simulacijo za analizo zakonov gibanja vzmeti tečaja. Preverjeni sta izvedljivost in konsistentnost analitske metode Matlab in Adamsove simulacijske metode.

Analitična metoda Matlab obravnava različne podatke, medtem ko sta Adamsovo modeliranje in simulacija bolj priročna, kar izboljšuje učinkovitost rešitve. Primerjava med obema metodama kaže majhno razliko v rezultatih, kar kaže na dobro doslednost.

Skratka, ta študija ponuja vpogled v izboljšanje razvojnega cikla in učinkovitosti rešitev avtomobilskih delov za odpiranje in zapiranje, kot tudi teoretično osnovo za optimalno zasnovo mehanizma tečajev."

Reference:

[1] Zhu Jianwen, Zhou Bo, Meng Zhengda. Kinematična analiza in simulacija 150 kg robota, ki temelji na Adamsu. Industrijski nadzorni računalnik, 2017 (7): 82-84.

[2] Shan Changzhou, Wang Huowen, Chen Chao. Vibracijska modalna analiza nosilca kabine težkega tovornjaka na osnovi ADAMS. Avtomobilska praktična tehnologija, 2017 (12): 233-236.

[3]Hamza K. Večciljno načrtovanje sistemov vzmetenja vozil prek genetskega algoritma lokalne difuzije za ločene Paretove meje. Inženirska optimizacija, 2015, 47

Dobrodošli v naših pogostih vprašanjih o simulacijski analizi tečajne vzmeti, ki temelji na znanju Matlab in Adams_Hinge. V tem članku bomo obravnavali pogosta vprašanja o izvajanju simulacijske analize z uporabo teh programskih orodij.