关于凸轮铰链
(资料图片仅供参考)
凸轮铰链常用于许多电器 (比如烤箱、冰箱、微波炉等)门的开闭过程。凸轮铰链需要保证电器门在开启或关闭过程中可以在任何位置停留，同时操纵力应尽可能小。为了实现这一目标，许多家电制造商采用试错的方法对凸轮型线进行修正。
本文提供了一种全新的方法对凸轮型线进行优化设计，通过Altair®MotionSolve®和 Altair®HyperStudy®对烤箱的铰链运动过程进行多体动力学仿真分析和优化，使得操纵力较原始设计大幅降低，为家电门的设计提供参考依据。
学习目标
如何使用参数化曲线二维接触
使用 HyperStudy优化铰链形状
烤箱模型
多体动力学模型
建模过程
步骤1：导入CAD数据
步骤2：在模型上添加铰链连接；
步骤3：在箱体和铰链之间添加阻尼器；
K= 1 N/mm C= 0.01 N.s/mm；
步骤4：通过 HyperMesh 导入凸轮点；
“Create Points using Coordinates”
步骤5：增加凸轮运行轨迹线：
“Create Curve from Points/Nodes”
步骤6：增加销轮曲线；
X,Y,Z=[0.0*sin(2*pi*(0:1:0.01)),12.5*sin(2*pi*(0:1:0.01)),12.5*cos(2*pi*(0:1:0.01))]
步骤7：定义凸轮和销曲线之间的2D接触；
步骤8：定义运动驱动；
Displacement = `STEP(Time,0,0,3,90D)`
步骤9：增加门铰链的力矩和角度输出；
`{j_Door.TX}`, `{j_Door.TY}`, `{j_Door.TZ}`, `{j_Door.AZ}`
结果读取
力和力矩
优化
设计变量：Y篮球的Y坐标
目标：力矩曲线尽可能接近0
HyperStudy 操作步骤
步骤1：从MotionView 应用中程序启动 HyperStudy；
步骤2：定义12个点（点14到点25）的y坐标作为设计变量；
步骤3：定义变量；
据标称值定义上下限；
下限：5、10、15、30、40、50和60mm；
上限：限制在82mm。
步骤4：以门铰链节点的扭矩Z为数据源；
步骤5：将扭矩曲线的均方根(RMS)作为输出响应- RMS (ds_torque)，优化目标是使转矩曲线均方根最小;
步骤6：添加优化研究；
GRMS (Global Response Search Method)需要选择的优化方法；
计算次数= 750。
GRSM是一种基于响应面的方法；
在每次迭代过程中，基于响应面的优化生成一些设计；
额外的设计是全局生成的，以确保本地搜索能力和全局搜索能力处于平衡；
响应面是自适应更新与新生成的设计。
优化结果
717迭代完成目标值
优化前 RMS = 10620.57
优化后 RMS = 681.19
总结
本文对烤箱的铰链运动过程进行多体动力学仿真分析、优化并确定凸轮运动线形，使得烤箱门的操纵力大幅降低，为本体结构设计提供依据。
关于重庆荟奇安科技有限公司
公司注册资金1000万元，是一家专注于CAE仿真技术的高新技术企业，公司致力于成为具有核心竞争力和品牌影响力的一流仿真服务供应商。公司是Altair、MSC软件公司的精英合作伙伴和增值服务商。面向智能制造企业、高校和科研机构，致力于提供最优的仿真软件组合解决方案工具；同时为客户提供多物理场仿真技术服务、多学科优化和轻量化、集成优化开发等技术服务，持续成就客户，不断为客户创造最大价值。
关键词：
