MakeReal3D弹簧仿真助您实现更逼真的机构模拟

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。

随后,设置弹簧的杨氏模量,赋予力学性能。可以看到新设置的弹簧与我们提前做好的弹簧具备不同的性能表现。

在仿真中,我们可以通过移动物体对弹簧施压,来观察弹簧的表现。

在上述内容中可以看到不同的参数设置具备不同的性能表现,除了上述所说的参数外,还可以设置弹簧的屈服强度,泊松比等参数。最大程度的通过物理参数还原弹簧的物理性能,得到高真实度的仿真表现。下面再来看一个自行车减震的案例,通过案例可以看到弹簧在自行车减震中起到的作用。

除了动力学的仿真验证功能外,弹簧的精确仿真还可以辅助进行工艺规划,弹簧的软硬程度直接影响了零件的可通过性,通过精确的性能表现,为工艺规划带来更多的可能。

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