能在暴風雪或是狂風暴雨、甚至是擋風玻璃上沾滿泥巴的情況下,為車輛駕駛提供清晰視野的配備,莫過於雨刷了。雨刷問世於1903年的紐約市,1917年成為美國汽車的標準配備。今日,雨刷不僅用於汽車,更出現於飛機、火車、船隻以及太空梭,連續三年榮獲J.D.Power可靠度調查第一名的韓國現代汽車,多年來特別重視影響乘員安全的每個零配件,研發團隊的尹工程師提到,我們一直致力於雨刷的性能與使用壽命的最佳化,為了能在同一介面下評估雨刷的設定將如何影響雨刷擦拭的效果以及耐久度,因此選用SIMULIA Abaqus作為模擬分析之工具。 橡膠刀片具有非線性彈性以及隨時間變化的特性,採用hyperelasticity以及viscoelasticity的材料模型;雨刷支架是由一系列的連桿所組成,能在膠刀上提供均佈壓力,用連接元素連結各連桿,來模擬機構運動。 分析的第一步,載重施加在膠刀上,與擋風玻璃建立初始接觸關係,在雨刷支架的根部施加一力矩,觀察雨刷單次擺動的過程中,膠刀的總應變以及擋風玻璃所受的壓力分佈,並將分析結果與設定標準做比對,判斷膠刀的行為是否符合預期。 第二步為耐久性測試,接續上一個分析,不同的是在雨刷掃掠範圍內放上雪塊來阻擋雨刷,可得到當雨刷停止時的連桿內力,藉此預測在普通的下雪或大雪情況下之疲勞壽命,同樣將分析結果與實測結果比對。 有了上述兩個分析資料,工程師們便能針對不同的設計參數,觀察其對整體雨刷行為的影響,找出更輕的雨刷系統,同時增加連接處的勁度,降低最大應力。 關鍵字:SIMULIA Abaqus、擋風玻璃 下載PDF