[發明專利]一種軌道交通車輛塞拉門的虛擬樣機建立方法

有效

• 申請號: 201711006413.0
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107609316B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王祖進;史翔;貢智兵;顧萍萍;譚文才;王衛
• 申請（專利權）人: 南京康尼機電股份有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

本發明公開了一種軌道交通車輛塞拉門的虛擬樣機建立方法，將多軟件相結合，實現剛柔耦合、機電聯合仿真，建立軌道交通車輛塞拉門的虛擬樣機，能夠分析不同參數和工況下塞拉門的動力學特性和控制特性，以仿真結果為依據，進行塞拉門的優化設計，避免傳統分析方法需要在實際樣機完成后才能進行的缺點，直接通過計算機虛擬環境就可以定量、準確分析門系統的動力學性能，可大大降低開發成本、縮短開發周期，降低產品開發的風險，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及軌道交通車輛部件開發技術領域，具體涉及一種軌道交通車輛塞拉門的虛擬樣機建立方法。

背景技術

隨著軌道交通車輛的迅速發展，車輛速度的不斷提高，對軌道交通車輛的門系統性能要求也越來越高。例如：壽命的要求、輕量化、不同環境的適應性等要求。門系統作為軌道交通車輛系統中的一個關鍵大型部件，軌道交通車輛塞拉門的設計引起了軌道車輛設計、運用和運輸管理部門的高度關注。因此，需要對塞拉門進行新形勢要求下的優化設計，提高其性能，以滿足高可靠性、高安全性。

傳統的軌道交通車輛塞拉門設計常采用方法是先進行門系統的需求分析，然后生產研制出樣機，然后再進行門系統的工作運行實驗，當通過實驗發現問題時，需要修改設計，再加工樣機，再進行樣機實驗，如此反復進行。此外，在傳統的機電一體化系統設計過程中，機械工程師和控制工程師雖然在共同設計開發一個系統，但是他們各自都需要建立一個模型，然后分別采用不同的分析軟件對機械系統和控制系統進行獨立的設計、調試和試驗，最后建造一個物理樣機進行機械系統和控制系統的聯合調試。如果發現問題，機械工程師和控制工程師又需要回到各自的模型中，修改機械系統和控制系統，然后再進行物理樣機聯合調試。上述的整個設計開發過程周期長、成本高。

隨著計算機技術的快速發展而發展起來的虛擬樣機技術，是以機械系統運動學、動力學和控制理論為核心，加上成熟的三維計算機圖形技術和基于圖形的用戶界面技術，將分散的零部件設計和分析技術集成在一起對設計產品進行虛擬性能測試的一種高新技術。它可以在很短時間內完成多次物理樣機無法完成的仿真試驗，分析不同的設計方案，直至獲得樣機模型整機系統的優化方案。另外，還能夠進行系統不同工況的試驗，如不同溫度下的性能測試等。利用虛擬樣機技術不但可以降低開發成本、縮短開發周期，而且可以極大地提高產品設計的質量。

如何將虛擬樣機技術，巧妙的融合到軌道交通車輛塞拉門設計中，以便降低開發成本、縮短開發周期，是當前急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是如何實現將虛擬樣機技術，巧妙的融合到軌道交通車輛塞拉門設計。本發明的軌道交通車輛塞拉門的虛擬樣機建立方法，將多軟件相結合，實現剛柔耦合、機電聯合仿真，建立軌道交通車輛塞拉門的虛擬樣機，大大降低開發成本、縮短開發周期，降低產品開發的風險，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種軌道交通車輛塞拉門的虛擬樣機建立方法，包括以下步驟，

步驟（1），在SolidWorks 軟件環境下，對軌道交通車輛塞拉門進行三維建模和裝配，形成軌道交通車輛塞拉門的裝配模型，并將裝配模型轉換為RecurDyn仿真軟件可導入的格式文件；

步驟（2），將裝配模型導入RecurDyn仿真軟件，并對仿真模型的關鍵零部件進行柔性化處理；

步驟（3），對仿真模型中各零部件的材料屬性、運動關系、載荷、驅動進行設置；

步驟（4），對仿真模型中各零部件的接觸參數和運動副的摩擦力進行設置；

步驟（5），對仿真模型進行仿真運算，得到轉速、位移、手動開關門力參數的仿真結果；

步驟（6），添加載荷和驅動，對仿真模型進行實驗測試，得到電機電流、電機轉速、電機輸出扭矩以及手動開關門力的實驗結果；