柔性車身
關注創建者：peaky 創建時間：2020-05-04
柔性車身的實例教程
該機器人將蛇形柔性車身與履帶式（類似坦克）移動系統相結合，能夠在狹窄、充滿碎石的空間中穿行。它能夠越過高達 30 厘米的障礙物，并傳輸實時熱成像和視頻數據以支持救援隊。這種混合設計提高了機器人的機動性、耐用性和環境適應性，使其非常適合災區救生行動。
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全新功能發布
Creo和RecurDyn全新接口
EnginSoft USA 通過新界面為 PTC Creo 用戶提供多體動力學，新接口為 Creo 用戶提供簡化和自動化的柔性主體和觸點建模。
2022 年 1 月 27 日 – 領先的計算機輔助工程 （CAE） 公司 EnginSoft USA 今天發布了 PTC Creo? CAD 軟件的新接口，可實現 Creo 與全球領先的柔性車身多體動力學 （MBD） 軟件 RecurDyn 之間的數據交換。
新的 MBD for Creo Interface （CRIX） 可自動執行并簡化將數據從 Creo 移動到 RecurDyn 的工作流程。它非常快速且輕松地將組件從 Creo 導出到 RecurDyn 中，即幾何圖形的摘要以及與幾何圖形相關的所有關節。
展開 車身固定法分解接附點載荷是進行疲勞分析的前提。一般來說，可以直接固定車身，進行動態載荷分解，當然也可以用柔性件將車身與地面固定，但是很難確定用什么樣的柔性屬性。 固定法可能更合適，也便于平臺車型的對比。 采集來的六分力一般可以直接導入Adams，文本格式可能需要通過import --test data方式導入。載荷導入模型后，就需要將其與actuator關聯起來，可以在標準模板下，通過actuator table進行操作。 tool菜單下的request map edit 也可以進行編輯，這樣保存的rrm文件，可以直接從仿真結果中提取出疲勞分析所需要的rsp格式載荷譜。 有的公司也采用虛擬迭代的方法分解載荷，通過femfat調用adams求解器，但這種方法對工作經驗的依賴很大，不同的人得到不同的結果，有時候差距還挺大。
展開 由于減振機構無法吸收壓縮機自身產生的振動，且與車身剛性連接，振動直接傳遞至車身，極大降低大客車NVH性能和乘坐舒適性。
1 改進后的懸置機構
針對目前國內大客車壓縮機懸置機構無法降低、吸收壓縮機自身振動的缺點，對懸置機構作相應的改進。改進后的壓縮機懸置機構用橡膠塊替代支架芯軸機構，壓縮機總成通過橡膠塊和張緊彈簧柔性地和車身相連接，如圖3所示。
改進后的壓縮機總成通過橡膠塊和螺旋彈簧柔性地和車身連接，類似于動力總成懸置系統，二者具有如下相似性：
（1）二者都起到支承、連接作用，前者連接壓縮機總成和車身，后者連接動力總成和車身；
（2）二者都起到保護、限位作用，分別防止壓縮機總成和動力總成出現較大的位移，出現干涉和碰撞現象；
（3）二者都起到隔振作用，分別降低壓縮機和發動機振動對車身的影響；
（4）二者的激振源具有相似性，曲軸連桿式壓縮機和發動機產生的往復慣性力和傾覆轉矩具有相似性。
因此，基于動力總成懸置系統優化設計理論對壓縮機總成懸置系統進行優化設計。
2 建立集總參數模型
壓縮機總成固有頻率遠大于懸置系統固有頻率，因此將壓縮機總成簡化為剛體，將橡膠懸置簡化為沿空間3 個相互垂直方向上的彈性—阻尼元件，發動機和壓縮機連接的V型皮帶約束則簡化為沿皮帶方向的線性彈簧[5, 6]。
簡化后的懸置模型如圖4所示。
建立如圖4 所示的壓縮機總成坐標系G0 xyz 和懸置局部坐標系Oi xi yi zi，G0為壓縮機總成質心，x 軸垂直于壓縮機曲軸、平行于地面且指向發動機，y 軸平行于壓縮機曲軸中心線，z 軸按右手定則確定。
展開 擺臂一般用球頭銷、橡膠防塵套等柔性連接方式與車身及車橋連接，有時也采用剛性連接方式與車橋連接。擺臂一般采用鋼板沖壓件或鑄、鍛造工藝制造。在汽車行駛過程中前擺臂強度能否滿足要求，直接影響汽車行駛安全性。本課題利用拓撲優化的方法，驅動設計了一款新型鑄件擺臂，不僅滿足各種性能要求，而且重量比同級別車型減輕28%，實現了輕量化設計。
2、模型設置
單元尺寸：鑄、鍛件-本體 3mm 四面體單元，球銷座 3mm。擺臂軸套外管，通過體焊縫連接，采用基本尺寸3mm（長、寬方向）六面體網格，套管厚度方向分布三層體單元。
擺臂強度分析工況如下：
①經典工況 顛簸工況 加速工況 制動工況 轉向工況
②組合工況 凹坑轉向 加速轉向 制動轉向
③極限工況 前進沖擊
工況需通過Adams多體懸架模型進行載荷分解計算，提取出各工況下的硬點力和力矩（Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz）,對應施加在各硬點處。
3 優化設置
①拓撲變量，尺寸約束＞10，拓撲空間如下圖所示：
②約束條件，前述工況下最大主應力＜設計強度；安裝點位移＜設計值；擺臂向失穩載荷＜設計值；
③優化目標，質量最小。
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蛇形坦克機器人設計蛇形坦克機器人設計11個月前
該機器人將蛇形柔性車身與履帶式（類似坦克）移動系統相結合，能夠在狹窄、充滿碎石的空間中穿行。它能夠越過高達 30 厘米的障礙物，并傳輸實時熱成像和視頻數據以支持救援隊。這種混合設計提高了機器人的機動性、耐用性和環境適應性，使其非常適合災區救生行動。
3 模態試驗
3.1 試驗方案
采用 LMS 數據采集記錄儀進行白車身模態試驗，采用多點激勵多點響應的測試方案，支撐采用 4 套雙腔空氣彈簧支撐車身（滿足彈簧支撐最高剛體頻率小于第一階彈性體頻率的 1/3）、三點三方向激勵（Z 向激勵力 25 N 左右、橫向激勵力在 20 N）、 激振器通過柔性桿與車身固定連接，共布置 314 個測點[6]。
為能精確的運動件的邊界條件，本文采用柔性體建立車身模型。
2.2.2傳遞路徑模擬
有限元擅長進行NVH噪聲響應分析及優化，本文采用有限元進行內飾車身模擬，激勵力作為邊界加載條條件。
2.2.3 分析流程
如圖3所示，針對搭載的發動機進行缸壓測試，搭建發動機MBD模型，基于MBD仿真將各轉速下缸壓轉換為曲軸中心階次力，進而利用NVHD動力系統仿真平臺進行工況制定及求解。
改進后的壓縮機懸置機構用橡膠塊替代支架芯軸機構，壓縮機總成通過橡膠塊和張緊彈簧柔性地和車身相連接，如圖3所示。
2022 年 1 月 27 日 – 領先的計算機輔助工程 （CAE） 公司 EnginSoft USA 今天發布了 PTC Creo? CAD 軟件的新接口，可實現 Creo 與全球領先的柔性車身多體動力學 （MBD） 軟件 RecurDyn 之間的數據交換。
圖片來源：廣汽埃安
廣汽埃安工廠于2019年4月投產，具有鋼鋁車身柔性生產、數字化自主決策、互動式定制、能源綜合利用等特點，能夠實現從傳統批量化生產向大規模互動式定制的轉變。
一般來說，可以直接固定車身，進行動態載荷分解，當然也可以用柔性件將車身與地面固定，但是很難確定用什么樣的柔性屬性。 固定法可能更合適，也便于平臺車型的對比。 采集來的六分力一般可以直接導入Adams，文本格式可能需要通過import --test data方式導入。載荷導入模型后，就需要將其與actuator關聯起來，可以在標準模板下，通過actuator table進行操作。
擺臂一般用球頭銷、橡膠防塵套等柔性連接方式與車身及車橋連接，有時也采用剛性連接方式與車橋連接。擺臂一般采用鋼板沖壓件或鑄、鍛造工藝制造。在汽車行駛過程中前擺臂強度能否滿足要求，直接影響汽車行駛安全性。本課題利用拓撲優化的方法，驅動設計了一款新型鑄件擺臂，不僅滿足各種性能要求，而且重量比同級別車型減輕28%，實現了輕量化設計。
