การวิเคราะห์การจำลองสปริงบานพับตามความรู้ของ Matlab และ Adams_Hinge

บทความที่เขียนใหม่:

"บทคัดย่อ: บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาของวงจรการพัฒนาที่ยาวนานและความแม่นยำไม่เพียงพอในการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนการเปิดและปิดรถยนต์ในปัจจุบัน ด้วยการใช้ Matlab สมการจลนศาสตร์สำหรับบานพับของช่องเก็บของในรถยนต์ได้ถูกสร้างขึ้น และเส้นโค้งการเคลื่อนที่ของสปริงในกลไกบานพับได้รับการแก้ไข นอกจากนี้ ซอฟต์แวร์ระบบกลไกที่เรียกว่า Adams ยังใช้เพื่อสร้างแบบจำลองการเคลื่อนที่ของกลไก และทำการวิเคราะห์แบบจำลองเกี่ยวกับลักษณะไดนามิกของแรงปฏิบัติการและการเคลื่อนตัวของกล่องเก็บถุงมือในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ ผลการวิจัยพบว่าวิธีการวิเคราะห์ทั้งสองวิธีมีความสม่ำเสมอที่ดี ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของโซลูชัน และเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการออกแบบกลไกบานพับที่เหมาะสมที่สุด

1

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมยานยนต์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำให้ความต้องการของลูกค้าในการปรับแต่งผลิตภัณฑ์สูงขึ้น นอกเหนือจากรูปลักษณ์และฟังก์ชันพื้นฐานแล้ว การออกแบบรถยนต์ยังครอบคลุมกระแสการวิจัยต่างๆ อีกด้วย ในงาน European Auto Show กลไกบานพับแบบหกลิงค์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเปิดและปิดชิ้นส่วนรถยนต์ กลไกบานพับนี้ไม่เพียงแต่ให้รูปลักษณ์ที่สวยงามและการปิดผนึกที่สะดวกเท่านั้น แต่ยังช่วยให้เคลื่อนไหวได้โดยการเปลี่ยนความยาวของข้อต่อแต่ละอัน ตำแหน่งจุดบานพับ และค่าสัมประสิทธิ์สปริง ช่วยให้สามารถควบคุมลักษณะทางกายภาพได้

จลนศาสตร์ของกลไกศึกษาการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างวัตถุเป็นหลัก โดยเฉพาะความสัมพันธ์ระหว่างการกระจัด ความเร็ว และความเร่งกับเวลา จลนศาสตร์ของกลไกแบบดั้งเดิมและการวิเคราะห์ไดนามิกสามารถให้การวิเคราะห์การเคลื่อนที่ทางกลที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเคลื่อนที่ของการเปิดและปิดของรถยนต์ อย่างไรก็ตาม อาจต้องดิ้นรนในการคำนวณผลลัพธ์ที่แม่นยำซึ่งตรงตามข้อกำหนดการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างรวดเร็ว

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จึงได้มีการศึกษารูปแบบบานพับของช่องเก็บของในรถยนต์ ด้วยการจำลองและคำนวณการดำเนินการเปิดและปิดด้วยมือของช่องเก็บของ เส้นโค้งการเคลื่อนที่ของสปริงบานพับได้รับการแก้ไขโดยใช้ Matlab นอกจากนี้ แบบจำลองเรขาคณิตยังถูกสร้างขึ้นใน Adams โดยใช้เทคโนโลยีต้นแบบเสมือน และพารามิเตอร์ทางจลนศาสตร์ต่างๆ ได้รับการตั้งค่าเพื่อทำการวิเคราะห์และตรวจสอบการจำลอง สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของโซลูชันและลดวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้สั้นลง

2 กลไกบานพับของกล่องถุงมือ

กล่องถุงมือภายในห้องโดยสารรถยนต์โดยทั่วไปจะใช้กลไกการเปิดแบบบานพับ ซึ่งประกอบด้วยสปริงสองตัวและก้านเชื่อมต่อหลายอัน ตำแหน่งของฝาครอบที่มุมเปิดใดๆ จะไม่ซ้ำกัน ข้อกำหนดด้านการออกแบบของกลไกการเชื่อมต่อบานพับนั้นรวมถึงการทำให้ตำแหน่งเริ่มต้นของฝาปิดกล่องและแผงตรงกับข้อกำหนดการออกแบบ ช่วยให้ผู้พักอาศัยสามารถหยิบและวางสิ่งของได้สะดวกในมุมเปิดโดยไม่รบกวนโครงสร้างอื่นๆ และช่วยให้เปิดและปิดได้ง่ายด้วย ล็อคที่เชื่อถือได้เมื่อฝาครอบอยู่ที่มุมเปิดสูงสุด

การเปิดช่องเก็บของสูงสุดจะขึ้นอยู่กับจังหวะของสปริงเป็นหลัก ด้วยการคำนวณการกระจัดและการเปลี่ยนแปลงแรงของสปริงบานพับทั้งสองในระหว่างกระบวนการยืดและการบีบอัด จึงสามารถรับกฎการเคลื่อนที่ของกลไกบานพับได้

3 การคำนวณเชิงตัวเลข Matlab

3.1 กลไกการเชื่อมโยงสี่บาร์แบบบานพับ

กลไกการเชื่อมโยงบานพับมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ง่ายต่อการผลิต สามารถรับน้ำหนักได้มาก และสะดวกในการทราบกฎการเคลื่อนที่ที่ทราบ และสร้างวิถีการเคลื่อนที่ที่รู้จัก ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบทางวิศวกรรม ด้วยการเปลี่ยนรูปร่างและขนาดของส่วนประกอบ การนำส่วนประกอบต่างๆ มาเป็นเฟรม การกลับคู่คิเนเมติกส์ และการขยายคู่ที่หมุนได้ กลไกการเชื่อมโยงสี่แถบบานพับสามารถพัฒนาเป็นกลไกการเชื่อมโยงต่างๆ ได้

สมการตำแหน่งสำหรับเวกเตอร์รูปหลายเหลี่ยมปิด ABFO ในระบบพิกัดคาร์ทีเซียนถูกสร้างขึ้นแล้ว โดยการแปลงสมการจากรูปแบบเวกเตอร์เป็นรูปแบบเชิงซ้อนโดยใช้สูตรของออยเลอร์ ส่วนจริงและส่วนจินตภาพจะถูกแยกออกจากกัน

2.1 การวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของบานพับสปริง L1

กลไกนี้ถูกแบ่งออกเป็นส่วนเชื่อมต่อสี่บาร์สองตัวเพื่อแก้ไขกฎการเคลื่อนที่ของสปริงบานพับ L1 โดยใช้วิธีการวิเคราะห์ การเปลี่ยนแปลงความยาวของสปริง L1 คำนวณจากการเปลี่ยนแปลงการกระจัดของ HI ในรูปสามเหลี่ยม FIH

การรันโปรแกรม Matlab จะให้เส้นโค้งการเคลื่อนที่ของสปริงบานพับ L1 ในระหว่างกระบวนการปิดฝา

2.2 การวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของบานพับสปริง L2

เช่นเดียวกับการวิเคราะห์สำหรับสปริงบานพับ L1 กลไกจะแบ่งออกเป็นส่วนเชื่อมต่อสี่บาร์สองตัวเพื่อแก้กฎการเคลื่อนที่ของสปริงบานพับ L2 การเปลี่ยนแปลงความยาวของสปริง L2 คำนวณจากการเปลี่ยนแปลงการกระจัดของ EG ในรูปสามเหลี่ยม EFG

การรันโปรแกรม Matlab จะให้เส้นโค้งการเคลื่อนที่ของสปริงบานพับ L2 เมื่อฝาปิด

4

การศึกษานี้สร้างสมการจลนศาสตร์ของกลไกสปริงบานพับ และทำการสร้างแบบจำลองและจำลองเพื่อวิเคราะห์กฎการเคลื่อนที่ของสปริงบานพับ มีการตรวจสอบความเป็นไปได้และความสอดคล้องของวิธีการวิเคราะห์ Matlab และวิธีการจำลอง Adams

วิธีการวิเคราะห์ Matlab จัดการข้อมูลที่หลากหลาย ในขณะที่การสร้างแบบจำลองและการจำลองของ Adams สะดวกกว่า ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของโซลูชัน การเปรียบเทียบระหว่างทั้งสองวิธีแสดงผลลัพธ์ที่แตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งบ่งชี้ถึงความสอดคล้องที่ดี

โดยสรุป การศึกษานี้ให้ข้อมูลเชิงลึกในการปรับปรุงวงจรการพัฒนาและประสิทธิภาพการแก้ปัญหาของชิ้นส่วนการเปิดและปิดรถยนต์ ตลอดจนพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการออกแบบกลไกบานพับที่เหมาะสมที่สุด"

อ้างอิง:

[1] จู เจี้ยนเหวิน, โจว ป๋อ, เมิ่ง เจิ้งต้า การวิเคราะห์และการจำลองจลนศาสตร์ของหุ่นยนต์น้ำหนัก 150 กก. โดยอิงจาก Adams คอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม 2017 (7): 82-84

[2] ซาน ฉางโจว, หวัง ฮั่วเหวิน, เฉิน เฉา การวิเคราะห์กิริยาแรงสั่นสะเทือนของแท่นยึดหัวเก๋งของรถบรรทุกหนักโดยใช้ ADAMS เทคโนโลยีการปฏิบัติด้านยานยนต์ 2017 (12): 233-236

[3]ฮัมซ่า เค. การออกแบบระบบกันสะเทือนของยานพาหนะแบบหลายวัตถุประสงค์ผ่านอัลกอริธึมทางพันธุกรรมการแพร่กระจายเฉพาะที่สำหรับเขตแดน Pareto ที่แยกจากกัน การเพิ่มประสิทธิภาพทางวิศวกรรม, 2558, 47

ยินดีต้อนรับสู่คำถามที่พบบ่อยของเราเกี่ยวกับการวิเคราะห์การจำลองของบานพับสปริงตามความรู้ของ Matlab และ Adams_Hinge ในบทความนี้ เราจะตอบคำถามทั่วไปเกี่ยวกับการดำเนินการวิเคราะห์แบบจำลองโดยใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์เหล่านี้