随着虚拟现实辅助工程技术的不断发展,其逐步渗透到产品装备研发的各个阶段。弹簧作为具备弹性的柔性结构,是众多机械机构正常工作的必备零件,也是虚拟现实辅助机构运动仿真中的一个难点。
作为基础机械结构部件,弹簧遍布我们的生活,小到打火机、玩具,大到汽车减震机构。弹簧设计不准确,装配不规范是影响产品质量的重要原因之一。弹簧的性能直接影响了机构的运动表现与承载能力,如机构的运动速度与复位性能。作为汽车减震的核心部件,弹簧的软硬需要取舍,弹簧软减震效果好,但是会导致过弯侧倾,以及通过性降低。通过虚拟现实技术针对不同的应用场景对弹簧进行高真实度的仿真,可以帮助用户在数字样机阶段,针对产品的结构设计、造型设计、功能设计提供快速便捷的评审,最终确定弹簧参数的设计方案,缩短了设计时间,降低了开发成本。然而,目前的虚拟现实仿真中,常常将弹簧作为刚体仿真,再通过动画模拟弹簧形变。此方式只适合可视化表现,并不具备仿真功能,无法提供有效的参考。
MakeReal3D针对这一问题,开发了弹簧仿真功能,基于真实的物理性能进行仿真模拟。通过调整弹簧的半径、圈数、高度、分段来设定弹簧的几何特征,再调整点的弯曲、旋转、拉伸程度,杨氏模量等参数来设定弹簧的物理性能,对真实物理情况进行仿真模拟。以下是图文介绍,完整视频见文末。
首先,通过设置弹簧的半径,圈数,高度,粗细来设置弹簧的集合特征。