[發(fā)明專利]一種變距雙面牙刷的模擬方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011495000.5
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112656111A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張馳;田欣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天新立科技有限公司
• 主分類號: A46B7/00
• 分類號: A46B7/00;A46B9/04
• 代理公司: 北京市京大律師事務(wù)所 11321
• 代理人: 李光松

本發(fā)明屬于牙刷領(lǐng)域，具體涉及一種變距雙面牙刷的模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，建立偽剛體模型模塊；步驟二，建立偽剛體模型模塊的輸入輸出位移方程；步驟三，構(gòu)建仿真模型模塊；步驟四，加工實物結(jié)構(gòu)；步驟五，將偽剛體模型模塊、仿真模型模塊模擬并對比驗證；或偽剛體模型模塊、實物結(jié)構(gòu)擬并對比驗證；或仿真模型模塊、實物結(jié)構(gòu)模擬并對比驗證；或偽剛體模型模塊、仿真模型模塊、實物結(jié)構(gòu)模擬并對比驗證。本發(fā)明實物結(jié)構(gòu)開發(fā)過程高效、開發(fā)過程和驗證能夠同時完成，且實物結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)雙面牙刷兩刷面間距離可變、活動刷頭可伸縮。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于牙刷領(lǐng)域，具體涉及一種變距雙面牙刷的模擬方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)機構(gòu)是由剛性構(gòu)件以運動副連接而成。有很多缺點，如由慣性引起的振動、由運動副帶來的間隙、摩擦、磨損及潤滑，由機械結(jié)構(gòu)決定的加工、安裝誤差等。而柔順機構(gòu)(也稱為柔性機構(gòu)，英文名為compliant mechanism)主要依靠機構(gòu)中柔性構(gòu)建的彈性變形實現(xiàn)機構(gòu)的主要功能，具有尺寸小，靈敏度高，加工簡單方便，無摩擦磨損、造價低等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于精密定位和MEMS等領(lǐng)域。

牙刷的種類從牙刷結(jié)構(gòu)類型上可分為單面牙刷，雙面牙刷和電動牙刷等。其中我們生活中最常用的是單面牙刷，這種牙刷使用方便價格實惠，但是很難刷到牙齒的內(nèi)表面卻；現(xiàn)有的雙面牙刷由于其結(jié)構(gòu)上的一些缺陷，使用起來不是很方便，在使用中有很多不便所以不是很常用；電動牙刷價格昂貴，不能被很多人接受，而且使用條件苛刻，故不能得到很好的推廣；

具體來說，目前日常所使用的單面牙刷無法實現(xiàn)牙齒內(nèi)外表層的雙向清潔，雙面牙刷的結(jié)構(gòu)設(shè)計不可調(diào)節(jié)、缺乏彈性和靈活性，難以適應(yīng)不同口腔大小，雙面牙刷面不是夾的過緊，就是間距過大無法清除口腔牙齒污漬，不便于應(yīng)用，而電動牙刷的轉(zhuǎn)速過高，對牙齒有一定的磨損，且造價較高；因此一種價格實惠、使用方便、功能全面的牙刷就成為人們追求的目標(biāo)。

然而直接實施制造的實物改進(jìn)，結(jié)構(gòu)改進(jìn)的過程、步驟復(fù)雜，要耗費大量的人力和物力。因此，本發(fā)明變距雙面牙刷的模擬方法，應(yīng)用于日常生活中的牙刷結(jié)構(gòu)的改進(jìn)為目的，能夠設(shè)計出一種新型的雙面可變距牙刷，將可變距應(yīng)用與牙刷結(jié)構(gòu)的設(shè)計，既解決了牙刷結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜且成本過高的問題，由可以彌補現(xiàn)有單面牙刷和雙面牙刷功能上的缺陷，也節(jié)省了大量的人力、物力、且改進(jìn)的過程簡化，將開發(fā)和驗證同時完成。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙面牙刷兩刷面間距離可變、頭部可伸縮的實物結(jié)構(gòu)、實物結(jié)構(gòu)開發(fā)過程高效、開發(fā)過程和驗證能夠同時完成的變距雙面牙刷的模擬方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種變距雙面牙刷的模擬方法，包括以下步驟：

步驟一，建立偽剛體模型模塊；

步驟二，建立偽剛體模型模塊的輸入輸出位移方程；

步驟三，(可以為在有限元分析的基礎(chǔ)上)構(gòu)建仿真模型模塊；

步驟四，加工實物結(jié)構(gòu)；

步驟五，將偽剛體模型模塊、仿真模型模塊模擬并對比驗證；或偽剛體模型模塊、實物結(jié)構(gòu)模擬并對比驗證；或仿真模型模塊、實物結(jié)構(gòu)模擬并對比驗證；或偽剛體模型模塊、仿真模型模塊、實物結(jié)構(gòu)模擬并對比驗證。

進(jìn)一步地，步驟二，建立偽剛體模型模塊的輸入輸出位移方程是依據(jù)彈性力學(xué)和Bernoulli-Euler假設(shè)。

進(jìn)一步地，步驟四，采用精雕技術(shù)加工實物結(jié)構(gòu)；對所選板材進(jìn)行加工制造，選用小半徑的刀具進(jìn)行加工(以提高工件表層質(zhì)量，避免引起表面細(xì)紋和應(yīng)力集中等缺陷，從而大大提高了機構(gòu)的使用壽命)。