【技術實現步驟摘要】
本申請涉及本公開涉及仿真模型，尤其涉及一種拉鏈仿真方法及相關設備。
技術介紹
1、拉鏈作為一種應用廣泛的連接器，其齒鏈和拉頭之間的滑動、嚙合和拉合耐久等性能直接影響拉鏈的使用體驗，通過拉鏈輕滑度（拉鏈輕滑度與拉鏈輕滑力呈反比例關系）可以直接或間接衡量拉鏈的各性能。
2、通過拉鏈仿真軟件，可以檢測拉鏈輕滑力情況。目前的拉鏈仿真軟件主要使用傳統的接觸算法，如庫侖摩擦定律與普通接觸算法，這些算法難以處理和識別齒鏈與拉頭之間的微小滑動和非線性接觸行為。同時，傳統算法在應對局部接觸力分布、非線性摩擦系數計算以及動態速度響應時，難以滿足精確性與計算效率的雙重要求。
3、鑒于此，需要一種拉鏈微觀接觸行為的仿真方法，以提高拉頭拉動齒鏈的微觀接觸行為的檢測精確性和計算效率。
技術實現思路
1、本申請提供一種拉鏈仿真方法及相關設備，能夠提高拉頭拉動齒鏈過程中，拉頭與齒鏈之間微觀接觸行為的法向力（接觸力的分量）和拉鏈輕滑力的精確性和計算效率。
2、本申請第一方面提供一種拉鏈仿真方法，拉鏈包括齒鏈和拉頭，方法包括：獲取拉頭拉動齒鏈的動態性能參數，動態性能參數包括拉動過程中拉鏈的各結構產生的摩擦系數和拉頭與齒鏈的相對滑動速度；根據動態性能參數生成與拉動過程對應的仿真拉動過程；獲取仿真拉動過程中仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度和初始罰系數；根據仿真穿透深度的深度變化更新初始罰系數；根據仿真穿透深度和更新后的初始罰系數得到仿真各結構接觸面的法向力；根據摩擦系數和相
3、在第一方面的一些實施例中，根據仿真穿透深度的深度變化更新初始罰系數包括：若仿真穿透深度的深度變化不處于預設變化范圍，保持初始罰系數的值不變；若仿真穿透深度的深度變化處于預設變化范圍，調整初始罰系數，預設變化范圍指示仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間處于穩定接觸狀態。
4、在第一方面的一些實施例中，調整初始罰系數，包括：若仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度大于預設容許值，增大初始罰系數；若仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度小于預設容許值，或者仿真穿透深度的深度變化的變化速度大于預設速度，減小初始罰系數；若仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度等于預設容許值或變化速度小于或等于預設速度，保持初始罰系數的不變。
5、在第一方面的一些實施例中，增大初始罰系數，包括：根據仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度與預設容許值之差，得到仿真拉鏈的仿真各結構接觸面的仿真穿透深度與拉鏈的各結構接觸面的實際距離之間的偏差值；根據偏差值和比例增益系數之積得到調整值；根據調整值與初始罰系數之和得到增大后的初始罰系數；基于初始罰系數減小罰系數，包括：根據仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度與預設容許值之差，得到仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度與拉鏈的各結構接觸面的實際距離之間的偏差值；根據偏差值和比例增益系數之積得到調整值；根據調整值與初始罰系數之和得到減小后的初始罰系數。
6、在第一方面的一些實施例中，比例增益系數根據仿真拉鏈的仿真各結構在仿真拉鏈的位置設置。
7、在第一方面的一些實施例中，方法還包括：在仿真拉鏈中，顯示法向力的大小和分布位置。
8、在第一方面的一些實施例中，摩擦系數包括靜態摩擦系數和初始動態摩擦系數，根據摩擦系數和相對滑動速度得到仿真各結構接觸面之間的動態摩擦系數，包括：確定相對滑動速度與參考滑動速度的速度比例；確定初始動態摩擦系數與靜態摩擦系數的摩擦系數差值；根據速度比例與摩擦系數差值之積調整靜態摩擦系數，得到仿真各結構接觸面之間的動態摩擦系數。
9、本申請第二方面提供一種拉鏈仿真裝置，拉鏈仿真裝置包括第一獲取模塊、仿真生成模塊、第二獲取模塊、罰系數更新模塊、法向力確定模塊、動態摩擦系數確定模塊以及拉鏈輕滑力確定模塊；第一獲取模塊用于，獲取拉頭拉動齒鏈的動態性能參數，動態性能參數包括拉動過程中拉鏈的各結構產生的摩擦系數和相對滑動速度；所述仿真生成模塊，用于根據所述動態性能參數生成與所述拉動過程對應的仿真拉動過程；第二獲取模塊用于，獲取仿真拉動過程中仿真拉鏈的仿真各結構接觸面之間的仿真穿透深度和初始罰系數；罰系數更新模塊用于，根據仿真穿透深度的深度變化更新初始罰系數；法向力確定模塊用于，根據仿真穿透深度和更新后的初始罰系數得到仿真各結構接觸面的法向力；動態摩擦系數確定模塊用于，根據摩擦系數和相對滑動速度得到仿真各結構接觸面之間的動態摩擦系數；拉鏈輕滑力確定模塊用于，根據法向力和動態摩擦系數得到仿真拉動過程的拉鏈輕滑力，仿真拉動過程的拉鏈輕滑力為拉頭拉動齒鏈過程中的拉鏈輕滑力。
10、本申請第三方面提供一種電子設備，其特征在于，包括：處理器以及存儲器；存儲器與處理器耦合，存儲器用于存儲計算機程序代碼，處理器調用計算機程序代碼以使得所電子設備執行如第一方面的拉鏈仿真方法。
11、本申請第四方面提供一種計算機可讀存儲介質，計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執行時實現如第一方面的拉鏈仿真方法。
12、可理解，本申請拉鏈仿真方法、拉鏈仿真裝置、電子設備和計算機可讀存儲介質，根據仿真穿透深度變化更新初始罰系數，能夠自動調整初始罰系數大小，并根據仿真穿透深度和更新后的初始罰系數得到仿真各結構接觸面的法向力，使得仿真拉頭拉動仿真齒鏈的仿真拉動過程中，仿真各結構接觸面之間保持平穩接觸的同時，保持法向力和拉鏈輕滑力等數值的計算穩定性，提高計算效率和精度。
13、接著，根據摩擦系數和相對滑動速度得到仿真各結構接觸面之間的動態摩擦系數。引入拉頭與齒鏈的相對滑動速度調整摩擦系數得到的動態摩擦系數，會根據相對滑動速度改變大小，從而確保后續的仿真拉動過程中的拉鏈輕滑力的動態變化與實際工況更加一致，揭示齒鏈與拉頭之間的微小滑動和非線性接觸行為。
14、最后，根據法向力和動態摩擦系數得到仿真拉動過程中的拉鏈輕滑力的精準度高，計算效率高，并且能快速響應于拉頭與齒鏈的相對滑動速度變化，改變法向力（法向力為接觸力的一個分量）和拉鏈輕滑力的大小。如此，提高拉頭與齒鏈之間微觀接觸行為的法向力和拉鏈輕滑力的檢測精確性和計算效率。
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1.一種拉鏈仿真方法，其特征在于，所述拉鏈包括齒鏈和拉頭，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述仿真穿透深度的深度變化更新所述初始罰系數包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述調整所述初始罰系數，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述增大所述初始罰系數，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述比例增益系數根據所述仿真拉鏈的仿真各結構的位置設置。
6.根據權利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：在所述仿真拉鏈中，顯示所述法向力的大小和分布位置。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩擦系數包括靜態摩擦系數和初始動態摩擦系數，所述根據所述摩擦系數和所述相對滑動速度得到所述仿真各結構接觸面之間的動態摩擦系數，包括：
8.一種拉鏈仿真裝置，其特征在于，所述拉鏈仿真裝置包括第一獲取模塊、仿真生成模塊、第二獲取模塊、罰系數更新模塊、法向力確定模塊、動態摩擦系數確定模塊以及拉鏈輕滑力確定模塊；
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種拉鏈仿真方法，其特征在于，所述拉鏈包括齒鏈和拉頭，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述仿真穿透深度的深度變化更新所述初始罰系數包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述調整所述初始罰系數，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述增大所述初始罰系數，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述比例增益系數根據所述仿真拉鏈的仿真各結構的位置設置。
6.根據權利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：在所述仿真拉鏈中，顯示所述法向力的大小和分布位置。
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊永泰，鄒文斌，鄭曉婷，
申請(專利權)人：泉州裝備制造研究所，
類型：發明
國別省市：
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