
偏差仿真分析结束后,对于运动机构,有时绘制折线图有助于更好的理解整个运动过程中的偏差结果。除了使用3DCS Mechanical模块可以方便的进行动态建模分析之外,本文介绍一种在3DCS基本模块内使用DOE功能进行动态曲线分析的方法。
试验设计(DOE)功能能够让用户建立并执行多次试验尝试。每次尝试可以对设计公差范围、中值、装配变量等输入不同的值,每次试验尝试的结果如平均值和标准差等可以以表格形式或在仿真窗口中输出并比较。
例如,悬架系统在震荡和反弹时的前束角偏差变化,图1为前束角定义。

图1. 前束角定义
以图2所示简易悬架模型为例。

图2. 双叉臂悬架简易模型
使用如下11个Move完成悬架装配:
1. LCAtoCRDL (Three-Point move)将下摆臂定位至副车架
2. UCA_BDY (Three-Point move)将上摆臂定位至车身
3. UCA_Match (Match move)匹配上摆臂,使上、下摆臂连接头的距离等于转向节上下端的尺寸
4. KNU_UCA&LCA (Three-Point move)将转向节定位至上下摆臂
5. AxGreenToCRDL (Two-Point move)将绿色轴定位至副车架
6. AxBlueToKnuckle (Two-Point move)将蓝色轴定位至转向节
7. AxYellowToJoint (Two-Point move) 将黄色轴定位至蓝色与绿色轴
8. BootRgtToAxle (Two-Point move) 将右轴套定位至黄色轴
9. BootLftToAxle (Two-Point move)将左轴套定位至黄色轴
10. SHKYellowToBDY (Two-Point move)将黄色减震器定位至车身
11. SHKBrownToLCA (Two-Point move)将棕色减震器定位至下摆臂
当车轮处于不同高度时,最后可以得到如图3(a-b)所示动态曲线。

图3(a). 不同车轮高度时前束角均值MEAN

图3(b).不同车轮高度时前束角标准差STD
以下内容我们将介绍如何得到上图中的这些数据。
Step 1
基于车轮初始位置创建偏差模型
在上述模型基础上,添加第一个装配MoveWheelPosByValue(TranslatePtByValue),通过将点移动一个定值,使车轮中心上下移动。通过迭代装配Iteration Move(MoveToZhPlane)将剩余的装配包含入迭逻辑,使转向节中心始终位于车轮中心平面上,如图4、图5所示。

图4.基于车轮初始位置创建偏差模型

图5(a).MoveWheelPosByValue装配

图5(b). MoveToZhPlane迭代装配
Step 2
配置DOE参数
加载并运行dcu_doe_form.dll,打开如下DOE Setup参数设置窗口,选择All Tolerances栏实验变量为MoveWheelPosByValue(点击Options设置勾选Moves下User DLL Constants,设置Format为2.0),All Measures结果栏为4个测量。完成后点击Save As另存为Csv。

图6.DCS DOE窗口设置
打开Csv,按下图设置变量参数。

图7.DCS DOE变量设置
Step 3
运行DOE分析
编辑完Csv变量参数修改完后,关闭Csv(注意保存为原Csv格式),点击Run DcsDoeViewer,打开如图8窗口,检查无误后点击Tools—Save and Run dcsSimuMarco…开始分析,在弹出的DOS窗口中自动运行分析,分析完成后如图9。

图8. DcsDoeViewer窗口设置

图9.DOS窗口运行分析
Step 4
绘制动态曲线折线图
运行结束后在上一步input Csv同目录下,Excel打开SUSPENSION_DOE-_OUTPUT.CSV,查看分析结果,如图10。可在Excel中以结果数据绘制前束角、外倾角等分析结果的动态曲线。

图10. DOE分析结果

图11. 双叉臂悬架外倾角动态曲线

图12. 某锁扣旋转过程中最小间隙分析


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