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內燃機曲柄連桿機構的動(dòng)態(tài)模擬
內燃機，是一種動(dòng)力機械，它是通過(guò)使燃料在機器內部燃燒，并將其放出的熱能直接轉換為動(dòng)力的熱力發(fā)動(dòng)機。廣義上的內燃機不僅包括往復活塞式內燃機、旋轉活塞式發(fā)動(dòng)機和自由活塞式發(fā)動(dòng)機，也包括旋轉葉輪式的噴氣式發(fā)動(dòng)機，但通常所說(shuō)的內燃機是指活塞式內燃機。
摘要：由于內燃機具備復雜的結構，因此在對其機構的運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬有著(zhù)較大的難度。為了使其模擬更加科學(xué)有效，合理選擇計算機軟件非常關(guān)鍵。本次在分析內燃機曲柄連桿機構二維創(chuàng )作的基礎上，進(jìn)一步對內燃機曲柄連桿機構的動(dòng)態(tài)模擬關(guān)鍵步驟進(jìn)行分析，以期為內燃機曲柄連桿機構動(dòng)態(tài)模擬的優(yōu)化提供有效憑據。
關(guān)鍵詞：內燃機;動(dòng)態(tài)模擬;曲柄連桿機構
近年來(lái)，多媒體技術(shù)發(fā)展迅速，并且被廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域。例如：在現代化教學(xué)過(guò)程中，便會(huì )廣泛應用到多媒體技術(shù)。依賴(lài)于多媒體技術(shù)的圖像演示功能，使得一些教學(xué)內容能夠化抽象為直觀(guān)，從而更易讓學(xué)生理解[1]。但對于內燃機來(lái)說(shuō)，因其結構較為復雜，怎樣利用計算機軟件對其機構運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬便是一項值得深入探究的課題。
一、內燃機曲柄連桿機構二維創(chuàng )作分析
基于內燃機曲柄連桿機構二維創(chuàng )作過(guò)程中，通常會(huì )采取Flash制作方法。對于Flash來(lái)說(shuō)，是將時(shí)間軸作為基礎，進(jìn)而針對動(dòng)畫(huà)的制作及其播放進(jìn)行合理、有序地安排。換而言之，便是基于不同時(shí)間點(diǎn)，對各類(lèi)場(chǎng)景進(jìn)行調配，同時(shí)對各個(gè)對象進(jìn)行有機組合，最終使預期希望制作的動(dòng)畫(huà)文件的播放流程得到有效完成�；贔lash動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中，一般會(huì )采取2類(lèi)方法：其一，對Motin Tweening運算方法加以應用，或者對Shape
Tweening運算方法加以應用，使Flash基于播放過(guò)程中，能夠根據預先設置好的模式進(jìn)行移動(dòng)，或者變形[2]。只需對對象加以明確，或者對圖形在起始及終點(diǎn)所處方位加以明確便可。其二，即為分格動(dòng)畫(huà)，對連續關(guān)鍵幀加以利用，進(jìn)而對動(dòng)畫(huà)進(jìn)行構建。由于內燃機機構運動(dòng)存在復雜的特點(diǎn)，從而導致第一類(lèi)制作方法難以符合標準;所以，基于創(chuàng )作期間，一般會(huì )采取分格動(dòng)畫(huà)創(chuàng )作方法。以四沖程內燃機為例，其工作循環(huán)具備四大活塞行程，也就是進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹行程以及排氣行程;對于曲軸轉動(dòng)來(lái)說(shuō)，在1個(gè)工作循環(huán)當中為720°。
二、動(dòng)態(tài)模擬關(guān)鍵步驟分析
(1)科學(xué)地制作關(guān)鍵幀。對于內燃機活塞來(lái)說(shuō)，在1個(gè)工作行程過(guò)程中，曲軸所轉動(dòng)的角度為720°，雖然能夠明確活塞在此運動(dòng)過(guò)程中，往返運動(dòng)了2次。但從此次動(dòng)畫(huà)所呈現的表現方面來(lái)看，在每一個(gè)行程間的差異性上還沒(méi)有重視。所以，曲軸只需轉動(dòng)360°，便能夠將活塞的運動(dòng)行程從整體層面上表現出來(lái)。因此，在對關(guān)鍵幀進(jìn)行制作過(guò)程中，便可以參照曲軸每一轉為36°進(jìn)行計算，從中可以看出關(guān)鍵幀一共需制作十個(gè)。由于在這一環(huán)節，其模擬不需要太精準，因此可以將曲軸設為 60°一轉，進(jìn)而使制作的時(shí)間得到有效節省�；谥谱髌陂g，可利用掃描儀對圖片進(jìn)行掃描，進(jìn)而將掃描過(guò)后的圖片放在Photoshop上面進(jìn)行著(zhù)色修復。對于圖片來(lái)說(shuō)，每一幅的尺寸都需相同，從而使動(dòng)畫(huà)在合成過(guò)程中的流產(chǎn)性得到有效保證。
(2)充分遵循動(dòng)畫(huà)合成步驟�；趧�(dòng)畫(huà)合成過(guò)程中，需充分遵循以下步驟：
第一步：基于Flash當中建立1個(gè)電影文件，然后選取“Modify”選項以及“Movie選項”等�；贔rame Rate當中，視為構建連續關(guān)鍵動(dòng)畫(huà)的為“lfps”;“Dimensions”則表示對動(dòng)畫(huà)尺寸進(jìn)行設置，其余選項維持默認數值便可。
第二步：對“File”命令以及“Import”命令加以選取，基于以上留存關(guān)鍵幀的文件夾當中，對“過(guò)程1.gif”圖形文件加以選擇。在以上制作過(guò)程中，共有圖形文件6幅，且這6幅圖形的編號是按照依次的順序編排的，所以在詢(xún)問(wèn)過(guò)程中有兩個(gè)選項，選擇其中的“是”選項便可，便是1組圖形文件以依次的方式自動(dòng)導入。
第三步：在圖形文件導入之后，便會(huì )自動(dòng)生成基于Flash的編輯畫(huà)面。因此，可對基于Flash的圖形編輯工具加以利用，然后針對每一個(gè)關(guān)鍵幀進(jìn)行合理科學(xué)的調整，進(jìn)一步確保動(dòng)畫(huà)的逼真。然后，對“Control”命令以及“Play”命令加以選擇，將回車(chē)鍵的按鈕按下之后，便可以播放動(dòng)畫(huà)，進(jìn)而觀(guān)看動(dòng)畫(huà)。若不能滿(mǎn)足觀(guān)賞者的需求，可經(jīng)“Modify”選項以及“Movie”選項，進(jìn)而使動(dòng)畫(huà)的播放速度進(jìn)行調整，進(jìn)而使觀(guān)賞者觀(guān)看動(dòng)畫(huà)的需求得到有效滿(mǎn)足。完成上述步驟后，便可將動(dòng)畫(huà)輸出。在動(dòng)畫(huà)輸出過(guò)程中，同樣需要遵循相應的步驟，以此確保動(dòng)畫(huà)模擬操作流程的完整性及科學(xué)性。
三、結語(yǔ)
由于內燃機曲柄連桿機構的運動(dòng)過(guò)程存在復雜的特點(diǎn)，為此采取有效模擬方面，對其機構運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬便顯得極為重要。本文從二維創(chuàng )作理念出發(fā)，提到了以Flash為創(chuàng )作基礎的模擬方面，該模擬方法具備的優(yōu)勢包括：其一，在制作方面能夠展現簡(jiǎn)單的優(yōu)勢;其二，在使用方面顯得非常便捷;其三，在模擬動(dòng)畫(huà)效果方面既生動(dòng)，又逼真。結合本次研究結果，可以初步得出：在內燃機曲柄連桿機構動(dòng)態(tài)模擬過(guò)程中，便可以利用Flash進(jìn)行制作，進(jìn)一步確保機構動(dòng)態(tài)模擬的有效性及科學(xué)性。
參考文獻：
[1] 劉鵬飛.張梅.曲柄連桿機構多剛體動(dòng)力學(xué)仿真方法研究[J].汽車(chē)零部件，2013，02：55-57.
[2] 張小明.魏德超.郭曉杰.基于A(yíng)DAMS的多缸內燃機曲柄連桿機構動(dòng)力學(xué)仿真分析[J].機械傳動(dòng)，2012，12：95-97.
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