[发明专利]一种锁止机构的刚柔体混合建模方法

摘要

本发明提供一种锁止机构的刚柔体混合建模方法及装置，包括：根据锁止机构的3D模型，分离出简化的锁止机构的几何模型，并赋予材料及属性，其中至少一部份赋予刚性属性，另一部份赋予柔性属性；确定所述有限元网格模型中的锁芯的第一旋转轴线和第二旋转轴线，并调整所述锁芯的位置，使其处于未锁止状态；建立所述锁止机构的各部件的运动学连接单元和弹性元件，赋予属性和弹簧刚度，并调整预紧载荷值；定义测试工况，并校核锁止机构的锁止行为，获得所述锁止机构的最终刚柔体混合模型。实施本发明，可以精确模拟锁止机构的锁止行为，通用性高，且有利于开闭件的轻量化设计。

主权项

1.一种锁止机构的刚柔体混合建模方法，其特征在于，包括步骤：根据锁止机构的3D模型，分离出简化的锁止机构的几何模型，所述几何模型至少包含锁芯；将所述分离出来的几何模型建立有限元网格模型，赋予有限元网格模型材料及属性，其中至少一部份赋予刚性属性，至少另一部份赋予柔性属性；确定所述有限元网格模型中的锁芯的第一旋转轴线和第二旋转轴线，并调整所述锁芯的位置，使其处于未锁止状态；建立所述锁止机构的各部件的运动学连接单元和弹性元件，赋予属性和弹簧刚度，并调整预紧载荷值；定义测试工况，并校核锁止机构的锁止行为，获得所述锁止机构的最终刚柔体混合模型；其中，所述建立所述锁止机构的各部件的运动学连接单元和弹性元件，赋予属性和弹簧刚度，并调整预紧载荷值的步骤包括：所述运动学连接单元包含连接主锁芯的第一旋转副、连接副锁芯的第二旋转副、主锁芯的扭转弹簧/拉压弹簧和副锁芯的拉压弹簧/扭转弹簧；将第一旋转副的主节点和第二旋转副的主节点绑定于锁壳体上，将第一旋转副的副节点和第二旋转副的副节点分别与主锁芯、副锁芯旋转中心点连接，其中，所述第一旋转副的主节点和副节点形成第一旋转轴线，所述第二旋转副的主节点和副节点形成第二旋转轴线；将所述主锁芯的扭转弹簧与第一旋转副共节点，或者将所述主锁芯的拉压弹簧的主节点与锁壳体相连，其副节点连接于主锁芯的其他位置；将所述副锁芯的拉压弹簧的主节点与锁壳体连接，其副节点连接副锁芯的其他位置，或者将所述副锁芯的扭转弹簧与第二旋转副共节点；依据弹簧的设计刚度定义扭转弹簧的扭转刚度和拉压弹簧的线刚度，调整预紧刚度值。