Ανάλυση και βελτιστοποίηση του μηχανισμού άρθρωσης του κορμού LID_HINGE GRITERS_TALLSEN

Επί του παρόντος, το σύστημα μετάδοσης μεντεσέδες που χρησιμοποιείται στους κορμούς αυτοκινήτων έχει σχεδιαστεί για χειροκίνητους κορμούς διακόπτη, το οποίο απαιτεί φυσική δύναμη για να ανοίξει και να κλείσει τον κορμό. Αυτή η διαδικασία είναι ένταση εργασίας και αποτελεί πρόκληση στην ηλεκτροκίνηση των καπέλων του κορμού. Ο στόχος είναι να διατηρηθεί η αρχική σχέση κίνησης και θέσης του κορμού, μειώνοντας παράλληλα τη ροπή που απαιτείται για την ηλεκτρική μονάδα. Οι παραδοσιακοί υπολογισμοί σχεδιασμού είναι ανεπαρκείς για την παροχή ακριβών δεδομένων για τη βελτιστοποίηση του μηχανισμού κορμού. Ως εκ τούτου, η δυναμική προσομοίωση του μηχανισμού είναι απαραίτητη για την απόκτηση ακριβών καταστάσεων και δυνάμεων κίνησης, επιτρέποντας ένα λογικό σχεδιασμό μηχανισμού.

Δυναμική προσομοίωση στο σχεδιασμό μηχανισμού:

Η δυναμική προσομοίωση έχει εφαρμοστεί με επιτυχία στο σχεδιασμό διαφόρων μηχανισμών αυτοκινήτων, όπως αρθρωτά φορτηγά, πόρτες ψαλιδιού, μεντεσέδες πόρτας και διατάξεις καπακιού. Αυτές οι μελέτες έχουν καταδείξει τη σκοπιμότητα και την αποτελεσματικότητα της χρήσης δυναμικής προσομοίωσης για τη βελτίωση των μηχανισμών σύνδεσης αυτοκινήτων. Με την προσομοίωση των χειροκίνητων και ηλεκτρικών δυνάμεων ανοίγματος, ο σχεδιασμός του μηχανισμού μπορεί να βελτιστοποιηθεί με βάση τα ακριβή και ολοκληρωμένα δεδομένα, εξασφαλίζοντας μια ομαλή μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση των καπέλων του κορμού.

Μοντελοποίηση προσομοίωσης Adams:

Προκειμένου να εκτελεστούν δυναμικές προσομοιώσεις, ένα μοντέλο ADAMS δημιουργείται χρησιμοποιώντας 3D διαδραστικό λογισμικό εφαρμογής 3D (CAIA). Το μοντέλο αποτελείται από 13 γεωμετρικά σώματα, όπως το καπάκι του κορμού, τις βάσεις μεντεσέδες, τις ράβδους, τις αντηρίδες, τις ράβδους σύνδεσης, τις ράβδους έλξης, τα συστατικά στροφάλου και μειωτήρα. Το μοντέλο εισάγεται στο σύστημα αυτόματης δυναμικής ανάλυσης (ADAMS) όπου ορίζονται οι οριακές συνθήκες, οι ιδιότητες μοντέλου και η εφαρμογή της δύναμης ελατηρίου αερίου. Η δύναμη του ελατηρίου αερίου καθορίζεται με βάση τις πειραματικές παραμέτρους δυσκαμψίας και δημιουργείται μια καμπύλη spline για την προσομοίωση της συμπεριφοράς της. Αυτή η διαδικασία μοντελοποίησης επιτρέπει την ακριβή προσομοίωση και ανάλυση του μηχανισμού κορμού.

Προσομοίωση και επαλήθευση:

Το μοντέλο Adams χρησιμοποιείται για την ανάλυση των λειτουργιών χειροκίνητου και ηλεκτρικού ανοίγματος χωριστά. Οι αυξητικές δυνάμεις εφαρμόζονται στα καθορισμένα σημεία δύναμης και καταγράφονται οι γωνίες ανοίγματος του καπέλου του κορμού. Η ανάλυση αποκαλύπτει ότι απαιτείται ελάχιστη δύναμη 72N για χειροκίνητο άνοιγμα και 630n για ηλεκτρικό άνοιγμα. Αυτά τα αποτελέσματα επαληθεύονται μέσω πειραμάτων χρησιμοποιώντας μετρητές δύναμης push-pull, τα οποία δείχνουν στενή συμφωνία με τα αποτελέσματα προσομοίωσης. Αυτό καταδεικνύει την ακρίβεια και την αξιοπιστία της μεθόδου δυναμικής προσομοίωσης.

Βελτιστοποίηση μηχανισμού:

Για να μειωθεί η ροπή που απαιτείται για το ηλεκτρικό άνοιγμα, το σύστημα άρθρωσης βελτιστοποιείται με την τροποποίηση των θέσεων ορισμένων εξαρτημάτων. Με την αύξηση του μήκους της ράβδου 1, μειώνοντας το μήκος του στήριγμα και την αλλαγή της θέσης του σημείου υποστήριξης, η ροπή έναρξης ελαχιστοποιείται. Μετά από πολλαπλές αναλύσεις και συγκρίσεις, καθορίζονται οι βελτιστοποιημένες θέσεις των εξαρτημάτων. Το βελτιωμένο σύστημα άρθρωσης έχει ως αποτέλεσμα σημαντική μείωση της ροπής ανοίγματος στον άξονα εξόδου του μειωτήρα και την άρθρωση μεταξύ της ράβδου σύνδεσης και της βάσης. Η ανάλυση προσομοίωσης δείχνει ότι ικανοποιούνται οι απαιτήσεις ροπής ανοίγματος και η ηλεκτρική δύναμη ανοίγματος μειώνεται, εξασφαλίζοντας την επιτυχή ηλεκτροκίνηση του καπέλου του κορμού.

Συμπερασματικά, η δυναμική προσομοίωση που χρησιμοποιεί το λογισμικό Adams είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την ανάλυση της δυναμικής των μηχανισμών ανοίγματος του καπέλου του κορμού. Με την ακρίβεια προσομοίωση και ανάλυση των δυνάμεων και των κινήσεων που εμπλέκονται σε χειροκίνητο και ηλεκτρικό άνοιγμα, ο σχεδιασμός του μηχανισμού μπορεί να βελτιστοποιηθεί για να μειωθεί η ροπή που απαιτείται για την ηλεκτρική μονάδα. Τα αποτελέσματα προσομοίωσης επικυρώνονται μέσω πειραμάτων, επιβεβαιώνοντας την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία της μεθόδου δυναμικής προσομοίωσης. Το βελτιστοποιημένο σύστημα άρθρωσης εξασφαλίζει την ομαλή μετάβαση σε ηλεκτρομηχανικά καπάκια. Συνολικά, η δυναμική προσομοίωση έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα κρίσιμο εργαλείο για το σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση των μηχανισμών σύνδεσης αυτοκινήτων.