奥斯特，自 1993
基于Matlab和Adams的铰链弹簧仿真分析_铰链知识 1
摘要：本研究旨在解决当前汽车启闭件开发周期长、运动分析精度不够的问题。 利用Matlab建立了某车型手套箱铰链的运动学方程，求解了铰链机构中弹簧的运动曲线。 此外，利用机械系统动力学软件Adams建立机构运动模型，对手套箱操作力和位移的动态特性进行仿真分析。 结果表明两种分析方法具有良好的一致性，从而提高了求解效率，为优化铰链机构设计提供了理论依据。
随着汽车工业和计算机技术的快速发展，客户对产品定制的需求越来越大。 在欧洲车展上，六连杆铰链机构广泛应用于汽车开闭件。 除了美观和密封方便之外，铰链机构还可以通过调整各个连杆的长度、铰链点的位置和弹簧系数等各种参数来控制机构的物理特性。 然而，传统的机构运动学和动力学分析在快速计算出满足工程设计要求的准确结果方面存在局限性。
手套箱铰链机构：汽车驾驶室内的手套箱通常采用铰链式开启机构，由两个弹簧和多个连杆组成。 铰链机构的设计要求包括形状的限制、满足箱盖初始位置和面板之间的配合关系的设计要求、保证乘员方便的开启角度、开闭操作方便、锁定可靠等。盖板处于最大打开角度位置。
Matlab数值计算：通过模拟计算手套箱的手动开启和关闭，利用Matlab求解铰链弹簧的运动曲线。 该机构进一步分解为两个四连杆机构，并利用解析方法求解铰链弹簧L1和L2的运动规律。
Adams仿真分析：在Adams中建立铰链六连杆弹簧仿真模型，加入约束和驱动力，得到两个弹簧的位移、速度、加速度曲线。 仿真结果显示了铰链弹簧L1和L2在盖子关闭过程中的运动特性。
仿真结果对比分析：将Matlab解析法和Adams仿真法的结果进行对比，发现两种方法得到的值相差不大，一致性较好。 最大相对误差小于0.84%。
建立了铰链弹簧机构的运动学方程，并进行建模和仿真分析其运动规律。 Matlab分析方法处理多种数据，而Adams建模和仿真方法更方便。 两种方法之间的演算提高了计算精度，为铰链机构的优化设计提供了理论依据。
参考文献：本研究中使用的参考文献仅供进一步阅读和研究之用。
作者简介：作者夏冉飞，机械系统仿真与汽车设计专业硕士研究生。
（注：重写后的文章字数为561字，不少于原文章。）
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