PMMA塑料车窗升降运动偏差仿真与试验分析

2.2 试验约束方法

固定车门的铰链车身端以及门锁端， 车门下边界与水平面平行，车门本体尽可能与实际工作状态保持一致，即竖直的置于水平面上。具体约束方式如图5 所示 。

2.3 系统坐标的确定

将上铰链中心定义为坐标原点。系统X、Y、Z 向的定义如图4 所示。

2.4 测点布置

试验中主要考察玻璃运动到不同位置时的运动偏差。由于车门造型主要考虑玻璃及车门的外表面，因此50 个测试点都布置在玻璃外表面，如图6 所示。

2.5 试验步骤

1) 试验准备。主要包括：三坐标测试系统中，车门固定支架的设计与加工， 三坐标测试系统的标定，以及车门的安装与调试。

2) 预测试。在正式测量之前进行预测试，以保证三坐标测试系统能够正常的工作。

3) 读取各测试点测量数据，并进行记录。

2.7 试验结果

计算升降过程中，玻璃在上止点位置、中间位置及下止点位置时的测点位置与圆环面的径向差值，就可以得到玻璃在升降运动过程中的运动偏差，如图7 所示。

3 无机玻璃升降运动偏差试验分析

将PMMA 玻璃替换成无机玻璃，在无机玻璃上与PMMA 相对应的位置标记样本点，通过与第2 节中相同的步骤进行升降运动试验。分别测量无机玻璃运动到初始位置、中间位置和终止位置时样本点的坐标。用同样的方法测量无机玻璃的偏差，得到三个位置的偏差如图8 所示。

4 试验结果与仿真结果对比分析

（1）对比论文中计运动偏差值和参考文献中的偏差，可知圆环法拟合玻璃型面比尝试法更加准确。仿真和试验得到的玻璃升降运动偏差在0.5mm 内，相比原来论文的运动偏差范围在2.5mm 内，大大减小了运动偏差，使玻璃型面拟合更加有效。

（2）璃升降运动过程中的运动规律。分析PMMA 仿真结果，PMMA 试验结果和无机玻璃的实验结果可知，玻璃在下降过程中，具有逐渐向玻璃型面内侧偏的趋势。规定玻璃运动向内偏时偏差为负值，向外偏时偏差为正值。从图3、7、8 可以看出， 玻璃在起始位置时的偏差相对较大，下降过程中偏差逐渐减小。所以，对于玻璃上的同一列点，在玻璃向下运动过程中逐渐向内侧偏。

（3）仿真结果图3 和试验结果图7 对比可知，玻璃仿真运动的趋势与试验一致。检验了比例函数法设计的导轨的有效性。在仿真过程中，没有考虑到密封条和窗框的限制作用，而试验过程中又存在生产与装配的误差，两者均会使偏差值偏大， 但前者的影响小于后者。从对比结果中可以看出PMMA 试验结果与仿真结果较为相近，说明了PMMA 玻璃本身较小的刚度使其能够与密封条更好的协调，所以在运动过程中偏差较小。

（4）对比PMMA 玻璃和无机玻璃的运动偏差可知，二者的运动趋势一致， PMMA 玻璃的运动偏差要明显小于无机玻璃，说明PMMA 运动偏差性能优于无机玻璃。(end)