? ? ? ?隨著虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)的不斷發(fā)展，其逐步滲透到產(chǎn)品裝備研發(fā)的各個階段。彈簧作為具備彈性的柔性結(jié)構(gòu)，是眾多機(jī)械機(jī)構(gòu)正常工作的必備零件，也是虛擬現(xiàn)實(shí)輔助機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真中的一個難點(diǎn)。

? ? ? ?作為基礎(chǔ)機(jī)械結(jié)構(gòu)部件，彈簧遍布我們的生活，小到打火機(jī)、玩具，大到汽車減震機(jī)構(gòu)。彈簧設(shè)計不準(zhǔn)確，裝配不規(guī)范是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要原因之一。彈簧的性能直接影響了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動表現(xiàn)與承載能力，如機(jī)構(gòu)的運(yùn)動速度與復(fù)位性能。作為汽車減震的核心部件，彈簧的軟硬需要取舍，彈簧軟減震效果好，但是會導(dǎo)致過彎側(cè)傾，以及通過性降低。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)針對不同的應(yīng)用場景對彈簧進(jìn)行高真實(shí)度的仿真，可以幫助用戶在數(shù)字樣機(jī)階段，針對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、造型設(shè)計、功能設(shè)計提供快速便捷的評審，最終確定彈簧參數(shù)的設(shè)計方案，縮短了設(shè)計時間，降低了開發(fā)成本。然而，目前的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真中，常常將彈簧作為剛體仿真，再通過動畫模擬彈簧形變。此方式只適合可視化表現(xiàn)，并不具備仿真功能，無法提供有效的參考。

? ? ? ? MakeReal3D針對這一問題，開發(fā)了彈簧仿真功能，基于真實(shí)的物理性能進(jìn)行仿真模擬。通過調(diào)整彈簧的半徑、圈數(shù)、高度、分段來設(shè)定彈簧的幾何特征，再調(diào)整點(diǎn)的彎曲、旋轉(zhuǎn)、拉伸程度，楊氏模量等參數(shù)來設(shè)定彈簧的物理性能，對真實(shí)物理情況進(jìn)行仿真模擬。以下是圖文介紹。

? ? ? ? 首先，通過設(shè)置彈簧的半徑，圈數(shù)，高度，粗細(xì)來設(shè)置彈簧的集合特征。

? ? ? ? 隨后，設(shè)置彈簧的楊氏模量，賦予力學(xué)性能?？梢钥吹叫略O(shè)置的彈簧與我們提前做好的彈簧具備不同的性能表現(xiàn)。

? ? ? ? 在仿真中，我們可以通過移動物體對彈簧施壓，來觀察彈簧的表現(xiàn)。

? ? ? ? 在上述內(nèi)容中可以看到不同的參數(shù)設(shè)置具備不同的性能表現(xiàn)，除了上述所說的參數(shù)外，還可以設(shè)置彈簧的屈服強(qiáng)度，泊松比等參數(shù)。最大程度的通過物理參數(shù)還原彈簧的物理性能，得到高真實(shí)度的仿真表現(xiàn)。下面再來看一個自行車減震的案例，通過案例可以看到彈簧在自行車減震中起到的作用。

? ? ? ? 除了動力學(xué)的仿真驗(yàn)證功能外，彈簧的精確仿真還可以輔助進(jìn)行工藝規(guī)劃，彈簧的軟硬程度直接影響了零件的可通過性，通過精確的性能表現(xiàn)，為工藝規(guī)劃帶來更多的可能。

? ? ? ?北京朗迪鋒科技有限公司是一家專注于虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程（VAE）產(chǎn)品研發(fā)的高科技企業(yè)，公司自創(chuàng)立以來堅持聚焦客戶需求，持續(xù)提供有效價值，不斷推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程的普及落地與深化應(yīng)用。

? ? ? ?MakeReal3D為北京朗迪鋒科技有限公司的自研“虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程（VAE）平臺”，專注于虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造、營銷、使用、維護(hù)等生命周期各環(huán)節(jié)的應(yīng)用與開發(fā)，從而幫助工業(yè)客戶提高工作效率及產(chǎn)品體驗(yàn)。

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