CN108509739A - 车辆行李箱盖的布置方案获取方法及装置 - Google Patents

车辆行李箱盖的布置方案获取方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法及装置,属于车辆技术领域。在车辆的设计阶段,根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,在多个布置方案中选取最符合性能要求的多个第一布置方案,然后生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,再根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,获取受制造公差影响最小的第一布置方案,确定该第一布置方案为车辆行李箱盖的目标布置方案,在设计阶段,达到了降低制造公差影响的目的,使得实际生产中在保障产品性能的同时又节省了人力、物力和财力。

Description

车辆行李箱盖的布置方案获取方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法及装置。
背景技术
行李箱盖系统是供乘员取放行李、工具及其他备用物品的必要通道,行李箱盖系统中的扭杆四连杆铰链是开启/关闭行李箱盖的核心部件,如何优化的布置行李箱盖扭杆四连杆铰链,使得行李箱盖达到最优的开启/关闭性能,是车辆制造商最为关心的问题。
目前,在车辆设计阶段,一般是通过参考以前车型的行李箱盖扭杆四连杆铰链的布置位置,来获取车辆行李箱盖的布置方案,然后在实际生产阶段,将四连杆铰链布置在计算出的理论布置位置上,同时实际生产过程中的制造公差会造成四连杆位置的波动,从而引起行李箱盖开启/关闭性能的较大波动,如,行李箱盖弹起高度或关闭力值等出现较大范围的变化。在实际生产过程中,由于无法评估制造公差带来的影响,为了保障产品性能,则需要严格控制产品的制造公差,同时需要对生产过程进行实时监控。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
为了降低制造公差对产品性能带来的影响,需要在实际生产过程中严格控制产品的制造公差,还需要对生产过程进行实时监控,极大的浪费了人力、物力和财力。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法及装置。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法,所述方法包括:
根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,所述设计参数集合至少包括:后盖参数集合、性能要求、四连杆布置参数集合;
从所述多个布置方案中选取多个第一布置方案,所述多个第一布置方案为最符合所述性能要求的多个布置方案;
对于每个第一布置方案,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案,每个第二布置方案在对应第一布置方案的制造公差范围内;
根据所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,所述目标布置方案为所述多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
在一种可能实现方式中,所述从所述多个布置方案中选取多个第一布置方案包括:
从所述设计参数集合的每个集合中分别随机选取参数,生成多个布置方案;
计算所述多个布置方案的所述指定力值;
当所述多个布置方案的所述指定力值在所述性能要求范围内时,确定所述多个布置方案为第一布置方案。
在一种可能实现方式中,所述对于每个第一布置方案,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案包括:
获取所述每个第一布置方案的设计参数集合的制造公差范围;
根据所述每个第一布置方案的制造公差范围,确定所述每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合;
对于每个第一布置方案,在所述每个第一布置方案的设计参数集合内随机选取参数,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案。
在一种可能实现方式中,所述根据所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,包括:
计算出所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值;
以所述每个第一布置方案的指定力值为基值,计算所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值在所述每个第一布置方案的基值的指定取值范围内所占比例,所述基值的指定取值范围为根据所述每个第一布置方案的基值确定的多个不同取值范围;
将最小取值范围内所占比例最大的第一布置方案确定为所述目标布置方案。
在一种可能实现方式中,所述指定力值为实施所述布置方案时所述行李箱盖的开启力或关闭力。
另一方面,提供了一种车辆行李箱盖的布置方案获取装置,所述装置包括:
生成模块,用于根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,所述设计参数集合至少包括:后盖参数集合、性能要求、四连杆布置参数集合;
选取模块,用于从所述多个布置方案中选取多个第一布置方案,所述多个第一布置方案为最符合所述性能要求的多个布置方案;
生成模块,用于对于每个第一布置方案,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案,每个第二布置方案在对应第一布置方案的制造公差范围内;
确定模块,用于根据所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,所述目标布置方案为所述多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
在一种可能实现方式中,所述选取模块用于:
从所述设计参数集合的每个集合中分别随机选取参数,生成多个布置方案;
计算所述多个布置方案的所述指定力值;
当所述多个布置方案的所述指定力值在所述性能要求范围内时,确定所述多个布置方案为第一布置方案。
在一种可能实现方式中,所述生成模块用于:
获取所述每个第一布置方案的设计参数集合的制造公差范围;
根据所述每个第一布置方案的制造公差范围,确定所述每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合;
对于每个第一布置方案,在所述每个第一布置方案的设计参数集合内随机选取参数,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案。
在一种可能实现方式中,所述确定模块用于:
计算出所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值;
以所述每个第一布置方案的指定力值为基值,计算所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值在所述每个第一布置方案的基值的指定取值范围内所占比例,所述基值的指定取值范围为根据所述每个第一布置方案的基值确定的多个不同取值范围;
将最小取值范围内所占比例最大的第一布置方案确定为所述目标布置方案。
在一种可能实现方式中,所述指定力值为实施所述布置方案时所述行李箱盖的开启力或关闭力。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
在车辆的设计阶段,根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,在多个布置方案中选取最符合性能要求的多个第一布置方案,然后生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,再根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,获取受制造公差影响最小的第一布置方案,确定该第一布置方案为车辆行李箱盖的目标布置方案,在设计阶段,达到了降低制造公差影响的目的,使得实际生产中在保障产品性能的同时又节省了人力、物力和财力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施提供的程序界面图;
图2是本发明实施例提供的基于所示图1的程序界面执行布置优化功能的程序界面图;
图3是本发明实施例提供的基于所示图1的程序界面执行计算功能的程序界面图;
图4是本发明实施例提供的基于所示图1的程序界面执行制造公差分析功能的程序界面图;
图5是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链计算模型的示意图;
图6是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链计算模型的示意图;
图7是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链的目前布置方案的示意图;
图8是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链的布置方案优化后的程序界面图;
图9是本发明实施例提供的一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法的流程图;
图10是本发明实施例提供的一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法的流程图;
图11是本发明实施例提供的一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法的流程图;
图12是本发明实施例提供的一种计算机设备1200的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施提供的程序界面图。参见图1,计算机设备可以通过该程序界面获取执行指令,并根据获取到的上述执行指令,展示相应功能的程序界面。上述执行指令至少包括:执行布置优化功能的指令、执行计算功能的指令或执行制造公差分析功能的指令,本发明实施例对此不进行具体限定。
图1所示程序界面包括:行李箱盖扭杆四连杆铰链计算模型的示意图、布置优化或计算区、后盖参数区、性能要求区、四连杆布置参数区、其他参数区和制造公差分析区。
其中,行李箱盖扭杆四连杆铰链计算模型的示意图用于模拟行李箱盖扭杆四连杆铰链的各部分结构,并显示行李箱盖扭杆四连杆铰链中点的位置以及后盖重心。与图5相对应。
其中,布置优化或计算区用于获取执行布置优化功能或计算功能的指令以及获取计算数量和力矩衰减参数,该布置优化或计算区包括:执行布置优化功能的指令、执行计算功能指令、计算数量参数和力矩衰减参数等,本发明实施例对此不进行具体限定。
其中,后盖参数区用于获取车辆行李箱盖的后盖参数集合,该后盖参数集合包括:行李箱盖重量、后盖开启角度、扭杆长度、扭杆预扭角度、扭杆直径和剪切弹性模量等,本发明实施例对此同样不进行具体限定。
其中,性能要求区用于获取车辆行李箱盖的性能要求,该性能要求包括:最大角度关闭力范围、最小角度关闭力范围、平衡区间范围和平衡区间开启力等,本发明实施例对此同样不进行具体限定。
其中,四连杆布置参数区用于获取车辆行李箱盖的四连杆布置参数集合,该四连杆布置参数集合包括:图5所示点1、点2、点3、点4、点5和点6的坐标范围,其中,点1、点2、点3和点4组成的四边形用于表示车辆行李箱盖的扭杆四连杆铰链结构,点5和点6用于计算车辆行李箱盖在开启过程中扭杆的角度,本发明实施例对此同样不进行具体限定。其中,点1、点2、点3、点4、点5和点6的坐标范围包括:点1、点2、点3、点4、点5和点6的横坐标x的取值范围、点1、点2、点3和点4的纵坐标z的取值范围、点5和点6的横坐标x的取值以及点5和点6的纵坐标z的取值。
其中,其他参数区用于获取车辆行李箱盖的其他参数集合,该其他参数集合包括:行李箱盖重心坐标、关门施力点坐标、开门施力点坐标和铰链阻力矩等,本发明实施例对此同样不进行具体限定。
其中,制造公差分析区用于获取执行制造公差分析功能的指令以及获取车辆行李箱盖的制造公差分析参数集合,该制造公差分析参数集合包括点1、点2、点3和点4的制造公差值、计算数量和不同基值范围内的比例数值,本发明实施例对此不进行具体限定。进一步的,上述不同基值范围包括:基值的±5%范围、基值的±10%范围、基值的±15%范围、基值的±20%范围和基值的±30%范围等,本发明实施例同样对此不进行具体限制。
进一步的,设计师可以通过图1所示的程序界面对布置优化或计算区和制造公差分析区进行操作,但不能通过图1所示的程序界面对后盖参数区、四连杆布置参数区和其他参数区进行操作。
图2是本发明实施例提供的基于所示图1的程序界面执行布置优化功能的程序界面图。参见图2,该程序界面可以用于获取设计参数集合,并展示根据设计参数集合生成的多个第一布置方案。其中,设计参数集合包括:图1所述的计算数量值、力矩衰减值、后盖参数集合、四连杆布置参数集合和其他参数集合等,本发明实施例对此不进行具体限定。其中,多个第一布置方案为最符合所述性能要求的车辆行李箱盖的多个布置方案。
进一步的,设计师可以通过该执行布置优化功能的程序界面对布置优化或计算区、后盖参数区、性能要求区、四连杆布置参数区和其他参数区进行操作,但不能通过该执行布置优化功能的程序界面对制造公差分析区进行操作。
图3是本发明实施例提供的基于所示图1的程序界面执行计算功能的程序界面图。参见图3,该程序界面可以用于获取计算参数集合,并展示根据计算参数集合产生的计算结果。上述计算参数集合包括:力矩衰减值、后盖参数集合、四连杆布置参数集合和其他参数集合等,本发明实施例对此不进行具体限定。上述计算结果包括重力矩和扭杆力矩,本发明实施例对此不进行具体限定。
进一步的,设计师可以通过该执行计算功能的程序界面对布置优化或计算区、后盖参数区、四连杆布置参数区和其他参数区进行操作,但不能通过该执行计算功能的程序界面对性能优化区和制造公差分析区进行操作。
更进一步的,该计算程序界面可以通过曲线图的方式进行计算结果的展示,也可以将计算结果以表格的形式导出,本发明实施例对此不进行具体限定。
图4是本发明实施例提供的基于所示图1的程序界面执行制造公差分析功能的程序界面图。参见图4,该程序界面可以用于获取公差分析参数集合并展示根据公差分析参数集合生成的目标布置方案。其中,公差分析参数集合包括:力矩衰减值、后盖参数集合、性能要求、四连杆布置参数集合、其他参数和制造公差分析参数集合,本发明实施例对此不进行具体限定。其中,目标布置方案为多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
进一步的,设计师可以通过该执行制造公差分析功能的程序界面对布置优化或计算区、后盖参数区、性能要求、四连杆布置参数区、其他参数区和制造公差分析区进行操作。
图5是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链计算模型的示意图。参见图5,该计算模型的示意图中至少包括四连杆布置参数集合中点1、点2、点3、点4、点5和点6的位置以及后备箱盖的重心,本发明实施例对此不进行具体限定,其中,点1为车辆行李箱盖扭杆四连杆铰链的铰链中心。该计算模型将扭杆四连杆铰链的布置位置投影到了x-y面上。
图6是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链计算模型的示意图。参见图6,该计算模型的示意图中至少包括图2中四连杆布置参数集合中点1、点2、点3、点4、点5和点6的位置,以及行李箱盖在开启5°时四连杆布置参数集合中点1、点2、点3、点4、点5和点6的位置,本发明实施例对此不进行具体限定。该计算模型将扭杆四连杆铰链的布置位置投影到了x-y面上,其中x为平面直角坐标系中的横坐标,y为平面直角坐标系中的纵坐标。
图7是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链的目前布置方案的示意图。参见图7,目前布置方案中至少包括图2中四连杆布置参数集合中点点1、点2、点3和点4的位置坐标。
图8是本发明实施例提供的一种行李箱盖扭杆四连杆铰链的布置方案优化后的程序界面图。参见图8,该布置方案优化后的程序界面展示出了完成布置优化功能后,确定出的第一布置方案。
图9是本发明实施例提供的车辆行李箱盖的布置方案获取方法的流程图。参见与9,该方法包括:
901、根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,该设计参数集合至少包括:后盖参数集合、性能要求、四连杆布置参数集合。
902、从上述多个布置方案中选取多个第一布置方案,上述多个第一布置方案为最符合上述性能要求的多个布置方案。
903、对于每个第一布置方案,生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,每个第二布置方案在对应第一布置方案的制造公差范围内。
904、根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,该目标布置方案为多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
本发明实施例提供的方法,在车辆的设计阶段,根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,在多个布置方案中选取最符合性能要求的多个第一布置方案,然后生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,再根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,获取受制造公差影响最小的第一布置方案,确定该第一布置方案为车辆行李箱盖的目标布置方案,在设计阶段,达到了降低制造公差影响的目的,使得实际生产中在保障产品性能的同时又节省了人力、物力和财力。
在一种可能实现方式中,从多个布置方案中选取多个第一布置方案包括:
从该设计参数集合的每个集合中分别随机选取参数,生成多个布置方案;
计算多个布置方案的该指定力值;
当多个布置方案的该指定力值在该性能要求范围内时,确定上述多个布置方案为第一布置方案。
在一种可能实现方式中,对于每个第一布置方案,生成每个第一布置方案的多个第二布置方案包括:
获取每个第一布置方案的设计参数集合的制造公差范围;
根据每个第一布置方案的制造公差范围,确定每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合;
对于每个第一布置方案,在每个第一布置方案的设计参数集合内随机选取参数,生成每个第一布置方案的多个第二布置方案。
在一种可能实现方式中,根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,包括:
计算出每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值;
以每个第一布置方案的指定力值为基值,计算每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值在每个第一布置方案的基值的指定取值范围内所占比例,该基值的指定取值范围为根据每个第一布置方案的基值确定的多个不同取值范围;
将最小取值范围内所占比例最大的第一布置方案确定为目标布置方案。
在一种可能实现方式中,该指定力值为实施该布置方案时所行李箱盖的开启力或关闭力。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
图10是本发明实施例提供的一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法的流程图。参见图10,该方法具体包括:
1001、计算机设备根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案。
在本发明实施例中,在车辆设计阶段获取车辆行李箱盖的布置方案时,计算机设备通过图1所示的程序界面获取到执行布置优化功能的指令时,显示相应的图2所示的执行布置优化功能的程序界面,然后通过该执行布置优化功能的程序界面获取设计参数集合,设计参数集合携带的四连杆布置参数集合中包括多个位置坐标的取值范围,每个位置坐标对应于该四连杆铰链中的一个杆的布置位置,所以需要在每个取值范围内均随机选取一个位置坐标参数,再将随机选取的位置坐标参数组合,得到一个布置方案,例如在设计参数集合携带的四连杆布置参数集合中点1、点2、点3和点4的坐标范围内随机选取位置坐标参数,将随机选取到的位置坐标参数组合在一起,生成布置方案。通过上述同理的步骤进行多次选取并组合,即可得到多个布置方案。
1002、计算机设备计算出多个布置方案的指定力值,当多个布置方案的指定力值在性能要求范围内时,确定上述多个布置方案为第一布置方案。
实际场景中,只有满足性能要求的多个布置方案才具备实现的可能性,所以计算机设备还需要根据获取到的计算参数集合中携带的性能要求,确定第一布置方案,其中,确定第一布置方案的过程为:计算机设备通过预存的图5和图6所示的行李箱盖扭杆四连杆铰链的计算模型示意图,对生成的多个布置方案进行分析计算,生成多个布置方案的指定力值,并将生成的多个指定力值与性能要求作对比,确定生成的指定力值在性能要求内的多个布置方案为多个第一布置方案,生成的多个第一布置方案可以通过图2所示的执行布置优化功能的程序界面进行展示,还可以将生成的第一布置方案以表格形式导出,本发明实施例对此不进行具体限定。
其中,指定力值为实施该布置方案时车辆行李箱盖在不同位置下的开启力或关闭力。
其中,计算机设备生成指定力值的计算过程为步骤1002A-步骤1002F。
1002A、计算机设备根据图5和图6所示的行李箱盖扭杆四连杆铰链的计算模型示意图,计算扭杆固定端与平面直角坐标系中横坐标+x向的夹角、行李箱盖的开启半径和关闭半径。
记α为扭杆固定端与+x向的夹角,x1、x2、x3、x4、x5和x6为点1、点2、点3、点4、点5和点6的横坐标,z1、z2、z3、z4、z5和z6为点1、点2、点3、点4、点5和点6的纵坐标,α可通过点5(x5,z5)和点6(x6,z6)计算得到:
α=arctan(z6-z5)/(x6-x5).
记R和R'分别为行李箱盖的开启半径和关闭半径,x开门施力点、x关门施力点和x铰链中心分别为开门施力点、关门施力点和铰链中心的横坐标,z开门施力点、z关门施力点和z铰链中心分别为开门施力点、关门施力点和铰链中心的纵坐标,R和R'可通过开门施力点(x开门施力点,z开门施力点)、关门施力点(x关门施力点,z关门施力点)和铰链中心(x铰链中心,z铰链中心)计算得到:
1002B、计算机设备根据图5和图6所示的行李箱盖扭杆四连杆铰链的计算模型示意图,计算重心到铰链的距离、铰链中心与重心连线与+x向夹角、重心在行李箱盖开启过程中的位置坐标、重力力臂和重力矩。
记L为重心到铰链轴线的距离,L可以通过重心(x重心,z重心)与铰链中心(x铰链中心,z铰链中心)计算得到:
记β为重心与铰链中心的连线与+x向夹角,β可以通过重心(x重心,z重心)、铰链中心(x铰链中心,z铰链中心)和重心到铰链轴线的距离L计算得到:
β=arccos((x重心-x铰链中心)/L).
记(x重心(i),z重心(i))为重心在行李箱盖开启过程中位置坐标数组,(x重心(i),z重心(i))可通过重心到铰链轴线的距离L、重心与铰链中心的连线与+x向夹角β以及开启角度计算得到。
其中i为变量,取值为0、1、2、3……,当i=0时,x重心(0)与z重心(0)为重心初始位置;当i=1时,x重心与z重心为行李箱盖开启5°后重心的位置,以此类推,i的取值需考虑行李箱盖最大开启角度要求。
当β-5i≥0时:
x重心(i)=x铰链中心+L·cos(β-5i),
z重心(i)=z铰链中心-L·sin(β-5i).
当β-5i<0时:
x重心(i)=x铰链中心+L·cos(5i-β),
z重心(i)=z铰链中心+L·sin(5i-β).
重力力臂数组L重力(i)可以通过x重心(i)和x铰链中心得到:
L重心(i)=x重心(i)-x铰链中心.
记M重力(i)为重力矩数组,M重力(i)可以通过行李箱盖重力G和重力力臂数组L重力(i)得到:
M重力(i)=G·L重力(i).
1002C、计算机设备根据图5和图6所示的行李箱盖扭杆四连杆铰链的计算模型示意图,计算点4在行李箱开启过程中的位置坐标。
记点1(x1,z1)到点2(x2,z2)的距离为l12,记点1(x1,z1)到点3(x3,z3)的距离为l13,记点1(x1,z1)到点4(x4,z4)的距离为l14,记点2(x2,z2)到点3(x3,z3)的距离为l23,记点3(x3,z3)到点4(x4,z4)的距离为l34,记β14为l14与-x向的初始夹角,β14可以通过下式计算得到:
β14=arccos((x铰链中心-x4)/l14)
记(x4(i),z4(i))为点4在行李箱盖开启过程中的位置坐标数组,其中,i为变量,取值为0、1、2、3……。(x4(i),z4(i))可以通过下式计算得到:
当β14+5i<90°时:
x4(i)=x铰链中心-l14·cos(β14+5i),
z4(i)=z铰链中心-l14·sin(β14+5i).
当β14+5i≥90°时:
x4(i)=x铰链中心+l14·cos(180°-(β14+5i)),
z4(i)=z铰链中心-l14·sin(180°-(β14+5i)).
1002D、计算机设备根据图5和图6所示的行李箱盖扭杆四连杆铰链的计算模型示意图,计算扭杆在行李箱盖开启过程中的扭转角度。
记β23为l23与-x向的初始夹角,由下式计算:
β23=arccos((x2-x3)/l23).
记l24(i)为点2和点4间的距离数组,其中点2是固定不动的,点4随行李箱盖开启过程不断变化,点4变化的位置坐标可由步骤202C计算得到,l24(0)为初始位置时点2与点4间的距离,其中,初始位置为行李箱盖处于关闭状态时的位置,l24(1)为行李箱开启5°时点2与点4'间的距离,其中点4'为在行李箱开启5°时点4变化后的位置。l24(i)可由下式计算得到:
记β124(i)为l12和l24间的夹角数组,β124(i)可有下式计算得到:
β124(i)=arccos((l12 2+l24 2-l14 2)/(2l12·l24(i))).
记β324(i)为l23和l24间的夹角数组,β324(i)可有下式计算得到:
β324(i)=arccos((l23 2+l24 2-l34 2)/(2l23·l24(i))).
记β123(i)为l12和l23间的夹角数组,β123(i)可有下式计算得到:
β123=arccos((l12 2+l23 2-l13 2)/(2l12·l23)).
记γ开启(i)为扭杆开启过程中的转动角度数组,可由下式计算得到:
γ开启(i)=β123(i)-β124(i)-β324(i).
记γ(i)为扭杆扭转角度数组,γ0为扭杆预扭角,其中,扭杆预扭角为确定值,表示扭杆在自然状态下所处的扭转角度,γ(i)可由下式计算得到:
γ(i)=180°-β23-α-γ0开启(i).
1002E、计算机设备根据图5和图6所示的行李箱盖扭杆四连杆铰链的计算模型示意图,计算扭杆的扭转力矩。
实心球截面的极惯性矩Ip的计算公式为:
IP=π·D4/32,其中,D为扭杆的直径。
扭杆和扭转角度的关系为:
其中,为扭杆扭转角度,I为扭杆长度,G为扭杆的剪切弹性模量,Ip为极惯性矩。
记M扭杆(i)为行李箱开启过程中扭杆的力矩数组,M扭杆(i)可由下式计算得到:
M扭杆(i)=(γ(i)·G·IP)/l.
记M驱动(i)为驱动行李箱盖的扭转力矩,M驱动(i)可由下式计算得到:
M驱动(i)=M扭杆(i)·H(i)/h(i),
其中,H(i)为点1到l34的距离数组,h(i)为点2到l34的距离数组.
1002F、计算机设备根据图5和图6所示的行李箱盖扭杆四连杆铰链的计算模型示意图,计算车辆行李箱盖的开启力矩、开启力、关闭力矩和关闭力。
记M开启(i)和M关闭(i)分别为行李箱盖在不同位置时所需的开启力矩数组和关闭力矩数组,M开启(i)和M关闭(i)可由下式计算得到:
M开启(i)=M重力(i)-M驱动(i),
M关闭(i)=M驱动(i)-M重力(i).
记F开启(i)和F关闭(i)分别为行李箱盖在不同位置时所需的开启力数组和关闭力数组,F开启(i)和F关闭(i)可由下式计算得到:
F开启(i)=M开启(i)/L开启,
F关闭(i)=M关闭(i)/L关闭.
其中,L开启和L关闭分别为开启力臂和关闭力臂。
进一步的,由于生成第一布置方案的过程是在计算机设备内部通过程序完成的,程序界面只展示生成的第一布置方案,而不会展示计算结果,所以,为了生成并展示计算结果,可以通过图3所示的执行计算功能的程序界面来完成。所述计算结果包括重力矩或扭杆力矩等,本发明实施例对此不进行具体限定。所述生成并展示计算结果的过程为:
计算机设备中图1所示的程序界面根据获取到的执行计算功能的指令,生成相应的图3所示的执行计算功能的程序界面。图3所示的执行计算功能的程序界面获取第一布置方案携带的参数后,通过上述步骤1002A-1002F计算出第一布置方案的重力矩和扭杆力矩在行李箱盖不同开启角度下的数值,根据计算出的数值生成力矩曲线图,并通过该执行计算功能的程序界展示生成的力矩曲线图。其中,第一布置方案携带的参数至少包括设计参数集合中四连杆布置参数中点1、点2、点3、点4、点5和点6的位置坐标、后盖参数和其他参数等,本发明实施例对此不进行具体限定。
更进一步的,计算机设备可以通过图3所示的执行计算功能的程序界面对车辆行李箱盖的现有布置方案进行计算,并获得现有布置方案的力矩曲线图。
1003、对于每个第一布置方案,计算机设备生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,每个第二布置方案在对应第一布置方案的制造公差范围内。
在实际场景中,生产过程中的制造公差会给产品性能带来影响,例如,会造成行李箱盖的弹起高度发生较大范围变化,或造成行李箱盖的关闭力值发生较大范围变化等,本发明实施例对此不进行具体限制。在车辆设计阶段确定出受制造公差影响最小的布置方案,能够有效的节约实际生产过程中为了降低制造公差影响而消耗的人力、物力和财力。所以为了在车辆设计阶段降低制造公差对车辆行李箱盖性能的影响,还需要对多个第一布置方案进行制造公差影响分析,获取其中受制造公差影响最小的布置方案。
其中,制造公差为在实际制造车辆行李箱盖的过程中,由于车辆行李箱盖扭杆四连杆铰链的位置发生波动而产生的制造误差。例如,点1、点2、点3和点4的在实际生产过程中发生的位置坐标变化,本发明实施例对此不进行具体限定。
在本发明实施例中,需要根据制造公差生成制造公差范围内的与第一布置方案相对应的多个第二布置方案。其中,生成多个第二布置方案的过程为:计算机设备通过图1所示的程序界面获取到的执行制造公差分析功能的指令,并生成相应的图4所示的执行制造公差分析功能的程序界面。通过图4所示的执行制造公差分析功能的程序界面,获取每个第一布置方案的设计参数集合和制造公差分析参数集合,计算机设备根据获取到的第一布置方案的设计参数集合和制造公差分析参数集合生成制造公差范围,根据每个第一布置方案的制造公差范围,确定每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合,对于每个第一布置方案,在每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合内随机选取参数,生成每个第一布置方案的多个第二布置方案。
进一步的,其中在每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合内随机选取参数,生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,指的是图4所示的执行布置优化功能的程序界面,获取每个第一布置方案设计参数集合和制造公差分析参数中携带的点1、点2、点3和点4的制造公差值,根据设计参数集合携带的四连杆布置参数中点1、点2、点3和点4的位置坐标和获取到的点1、点2、点3和点4的制造公差值,对于每个第一布置方案生成点1、点2、点3和点4的制造公差范围,在点1、点2、点3和点4的制造公差范围内随机选取参数,和其它设计参数组合,生成多个第二布置方案。
1004、计算机设备根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,该目标布置方案为多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
实际生产过程中的制造公差会影响产品性能,主要是因为会影响车辆行李箱盖的指定力值,所以在车辆设计阶段,根据每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,可以确定受制造公差影响最小的第一布置方案,选取受制造公差影响最小的每个第一布置方案为目标布置方案对车辆行李箱盖进行布置,从而可以有效地降低制造公差对车辆的开启/关闭性能带来的影响。
本发明实施例中,根据每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案的过程为:计算机设备通过图4所示的执行制造公差分析功能的程序界面,分别获取每个第一布置方案,同时生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,通过上述步骤1002A-1002F,分别计算每个第一布置方案和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值。
选取每个第一布置方案的指定力值为基值,将基值附近的数值按照与基值间的差值大小不同分为多个不同的取值范围,对于每个第一布置方案,确定每个取值范围内包含有多少个第二布置方案的指定力值,计算每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值在生成的多个取值范围内所占的比例,根据计算出的每个第一布置方案的上述比例,选取出在与基值差值最小的取值范围内所占比例最大的第一布置方案,因为制造公差范围内的多个第二布置方案的指定力值,在相对应的第一布置方案的基值的最小的取值范围内所占比例越大,则说明该第一布置方案受制造公差影响越小,所以确定该第一布置方案为目标布置方案。
进一步的,计算出的比例结果可以通过图4所示的执行制造公差分析功能的程序界面进行展示,也可以将该比例结果以表格形式导出,本发明实施例对此不进行具体限制。
更进一步的,上述生成多个取值范围,可以为生成五个取值范围,这五个取值范围分别为基值的±5%范围、基值的±10%范围、基值的±15%范围、基值的±20%范围和基值的±30%范围,本发明实施例对此不进行具体限定。
更进一步的,确定目标布置方案可以为,确定第一布置方案的多个第二布置方案在基值的±5%范围和基值的±10%范围内所占比例最大的第一布置方案为目标布置方案。
在车辆的设计阶段,根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,在多个布置方案中选取最符合性能要求的多个第一布置方案,然后生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,再根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,获取受制造公差影响最小的第一布置方案,确定该第一布置方案为车辆行李箱盖的目标布置方案,在设计阶段,达到了降低制造公差影响的目的,使得实际生产中在保障产品性能的同时又节省了人力、物力和财力。
基于上述实施例,发明人以目前某一车型的行李箱盖布置参数为例进行了实例分析,得到下述结果:
目前的车辆行李箱盖的扭杆四连杆铰链布置方案如图7所示,将目前布置方案的设计参数集合输入图3所示的执行计算功能的程序界面后,计算机设备进行计算,将该计算结果通过图3所示的执行计算功能的程序界面以表格形式导出,得到表1,该表1如下所示。
其中,设计参数集合中四连杆布置参数中点1、点2、点3和点4位置坐标为:点1(x=2990.967,z=812.811)、点2(x=2868.536,z=766)、点3(x=2796.399,z=687.383)、点4(x=2907.497,z=736.91)。
表1
开启角度 开启力 关闭力 重力力臂 重力力矩 扭杆力矩 扭杆扭转角
0 -7.661294 10.83765 351.82399 50.856159 57.133565 146.280678
5 -9.520409 12.744792 362.758579 52.436753 59.994792 141.928497
10 -8.694749 11.897802 370.932347 53.618271 60.607562 137.314337
15 -6.80796 9.962271 376.283096 54.391722 60.081317 132.540894
20 -4.600241 7.697519 378.770104 54.751219 58.920049 127.661859
25 -2.44518 5.486785 378.374442 54.694026 57.378364 122.707589
30 -0.544633 3.53714 375.099123 54.220578 55.595743 117.696132
35 0.988398 1.964506 368.969073 53.33448 53.653632 112.638382
40 2.091004 0.833416 360.030946 52.042473 51.602106 107.541258
40 2.730829 0.177062 348.352765 50.354392 49.473288 102.408153
50 2.895551 0.008127 334.02341 48.283084 47.288541 97.240711
55 2.586627 0.324989 317.151936 45.844312 45.06254 92.038726
60 1.816046 1.115477 297.866743 43.056638 42.805673 96.800382
65 0.603516 2.359331 276.314605 39.941276 40.52555 81.522185
70 -1.02499 4.0299.6 252.659546 36.521937 38.227991 76.198684
75 -3.039613 6.095548 227.0181595 32.824645 35.917763 70.821918
80 -5.402867 8.520879 199.775417 28.877537 33.599248 65.380458
85 -8.0811 11.2683 170.948826 24.710653 31.277238 59.857724
90 -11.036791 14.300347 140.821213 20.355706 28.958289 54.228976
95 -14.238155 17.584414 109.621864 15.8458.3 26.653651 48.455513
100 -17.669792 21.104702 77.588227 11.215378 24.387038 42.472205
102 -19.111793 22.583955 64.595611 9.337296 23.502264 39.995995
从由表1可知:对应0°的车辆行李箱盖的关闭力为10.83765N,对应最大开启角度(102°)的关闭力为22.583955N,其中,N为牛顿用来表示力的单位。
实际场景中,通过图2所示的执行布置优化功能的程序界面获取设计参数集合,并将设计参数集合携带的四连杆布置参数中点1、点2、点3和点4的范围扩大4mm,扩大范围的方法为,将点1、点2、点3和点4的坐标上/下限分别在目前布置方案的基础上增加/减小2mm,生成点1、点2、点3和点4的x坐标和z坐标的坐标范围,如点1的坐标范围为:x=2988.967~2992.967、z=810.811~814.811,点2、点3和点4坐标范围计算方法同上,利用图2所示的执行布置优化功能的程序界面获取后盖参数、性能要求、四连杆布置参数和其他参数,其中,四连杆布置参数中点1、点2、点3和点4的坐标范围为扩大后的坐标范围,性能要求中最大角度关闭力范围为19.5N~20.5N,点5和6的坐标、后盖参数以及其他参数与目前的布置方案保持一致,计算机设备通过执行布置优化功能的程序生成多个第一布置方案,图8为生成多个第一布置方案后的程序界面图,从图8的程序界面可知:计算30000种随机的布置方案后仅有4种第一布置方案满足该性能目标(性能目标的最大角度关闭力范围为:19.5N~20.5N,其它参数未变),该4种第一布置方案为满足性能要求的布置方案,将结果以表格形式导出后得到表2,该表2如下所示:
表2
点1坐标x 2989.84 2989.237 2990.363 2989.409
点1坐标y 814.757 814.3531 814.248 814.7891
点2坐标x 2865.54 2869.373 2869.874 2867.212
点2坐标y 766.726 767.3691 767.3096 766.4139
点3坐标x 2798.01 2795.671 2797.52 2794.856
点3坐标y 685.948 686.1961 685.6411 685.6889
点4坐标x 2909.12 2908.686 2909.38 2909.073
点4坐标y 737.35 737.7275 736.5568 737.9715
最大角度关闭力 20.4257 20.45678 20.42788 20.33687
最小角度关闭力 10.7223 10.85965 10.673514 10.927956
平衡区间最小值 25 25 25 25
平衡区间最大值 70 70 70 70
平衡区间开启力 4.837948 5.160253 4.929781 5.057092
选取表2中框出的第一布置方案,对选取的第一布置方案,通过图3所示的执行计算功能的程序界面进行计算,并将计算结果以表格形式导出,得到表3,该表3如下所示:
表3
对比目前布置方案和计算机设备确定的第一布置方案可知:车辆行李箱盖在0°的关闭力减小了10.83765-10.722759=0.114891N,车辆行李箱盖在最大角度的关闭力减小了22.583955-20.425491=2.158464N。
对目前布置方案和计算机设备确定的第一布置方案进行制造公差影响分析,在制造公差范围内随机计算了1000次,得到两种方案在基值±5%范围、基值±10%范围、基值±15%范围、基值±20%范围和基值±30%范围内的多种第二布置方案的指定力值所占比例的结果,该所占比例的结果如下表4所示:
表4
根据上述表4对比可知:通过计算机设备确定的第一布置方案要优于目前布置方案,而且计算非常方便快捷,几分钟内就能完成,大大提高了工作效率,降低了设计师的工作量。
图11是本发明实施例提供的车辆行李箱盖的布置方案获取方法的流程图。参见图11,该装置包括:
生成模块1101,用于根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,所述设计参数集合至少包括:后盖参数集合、性能要求、四连杆布置参数集合。
选取模块1102,用于从所述多个布置方案中选取多个第一布置方案,所述多个第一布置方案为最符合所述性能要求的多个布置方案。
生成模块1103,用于对于每个第一布置方案,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案,每个第二布置方案在对应第一布置方案的制造公差范围内。
确定模块1104,用于根据所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,所述目标布置方案为所述多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
本发明实施例提供的装置,根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,在多个布置方案中选取最符合性能要求的多个第一布置方案,然后生成每个第一布置方案的多个第二布置方案,再根据每个第一布置方案的指定力值和每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,获取受制造公差影响最小的第一布置方案,确定该第一布置方案为车辆行李箱盖的目标布置方案,在设计阶段,达到了降低制造公差影响的目的,使得实际生产中在保障产品性能的同时又节省了人力、物力和财力。
在一种可能实现方式中,该选取模块1102用于:
从所述设计参数集合的每个集合中分别随机选取参数,生成多个布置方案;
计算所述多个布置方案的所述指定力值;
当所述多个布置方案的所述指定力值在所述性能要求范围内时,确定所述多个布置方案为第一布置方案。
在一种可能实现方式中,该生成模块1103用于:
获取所述每个第一布置方案的设计参数集合的制造公差范围;
根据所述每个第一布置方案的制造公差范围,确定所述每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合;
对于每个第一布置方案,在所述每个第一布置方案的设计参数集合内随机选取参数,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案。
在一种可能实现方式中,该确定模块1104用于:
计算出所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值;
以所述每个第一布置方案的指定力值为基值,计算所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值在所述每个第一布置方案的基值的指定取值范围内所占比例,所述基值的指定取值范围为根据所述每个第一布置方案的基值确定的多个不同取值范围;
将最小取值范围内所占比例最大的第一布置方案确定为所述目标布置方案。
在一种可能实现方式中,该指定力值为实施所述布置方案时所述行李箱盖的开启力或关闭力。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
需要说明的是:上述实施例提供的一种车辆行李箱盖的布置方案获取装置在获取车辆行李箱盖的布置方案时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的车辆行李箱盖的布置方案获取方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
图12是本发明实施例提供的一种计算机设备1200的结构示意图。该计算机设备1200可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units,CPU)1201和一个或一个以上的存储器1202,其中,所述存储器1202中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述处理器1201加载并执行以实现上述各个方法实施例提供的方法。当然,该计算机设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件,以便进行输入输出,该计算机设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件,在此不做赘述。
在示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器,上述指令可由终端中的处理器执行以完成下述实施例中的车辆行李箱盖的布置方案获取方法。例如,所述计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
上述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆行李箱盖的布置方案获取方法,其特征在于,所述方法包括:
根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,所述设计参数集合至少包括:后盖参数集合、性能要求、四连杆布置参数集合;
从所述多个布置方案中选取多个第一布置方案,所述多个第一布置方案为最符合所述性能要求的多个布置方案;
对于每个第一布置方案,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案,每个第二布置方案在对应第一布置方案的制造公差范围内;
根据所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,所述目标布置方案为所述多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述多个布置方案中选取多个第一布置方案包括:
从所述设计参数集合的每个集合中分别随机选取参数,生成多个布置方案;
计算所述多个布置方案的所述指定力值;
当所述多个布置方案的所述指定力值在所述性能要求范围内时,确定所述多个布置方案为第一布置方案。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对于每个第一布置方案,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案包括:
获取所述每个第一布置方案的设计参数集合的制造公差范围;
根据所述每个第一布置方案的制造公差范围,确定所述每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合;
对于每个第一布置方案,在所述每个第一布置方案的设计参数集合内随机选取参数,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,包括:
计算出所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值;
以所述每个第一布置方案的指定力值为基值,计算所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值在所述每个第一布置方案的基值的指定取值范围内所占比例,所述基值的指定取值范围为根据所述每个第一布置方案的基值确定的多个不同取值范围;
将最小取值范围内所占比例最大的第一布置方案确定为所述目标布置方案。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述指定力值为实施所述布置方案时所述行李箱盖的开启力或关闭力。
6.一种车辆行李箱盖的布置方案获取装置,其特征在于,所述装置包括:
生成模块,用于根据车辆行李箱盖的设计参数集合,生成多个布置方案,所述设计参数集合至少包括:后盖参数集合、性能要求、四连杆布置参数集合;
选取模块,用于从所述多个布置方案中选取多个第一布置方案,所述多个第一布置方案为最符合所述性能要求的多个布置方案;
生成模块,用于对于每个第一布置方案,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案,每个第二布置方案在对应第一布置方案的制造公差范围内;
确定模块,用于根据所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值,确定目标布置方案,所述目标布置方案为所述多个第一布置方案中受制造公差影响最小的第一布置方案。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述选取模块用于:
从所述设计参数集合的每个集合中分别随机选取参数,生成多个布置方案;
计算所述多个布置方案的性能参数,所述性能参数为所述性能要求中的参数;
当所述多个布置方案的所述性能参数在所述性能要求范围内时,确定所述多个布置方案为第一布置方案。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述生成模块用于:
获取所述每个第一布置方案的设计参数集合的制造公差范围;
根据所述每个第一布置方案的制造公差范围,确定所述每个第一布置方案的制造公差范围内的设计参数集合;
对于每个第一布置方案,在所述每个第一布置方案的设计参数集合内随机选取参数,生成所述每个第一布置方案的多个第二布置方案。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定模块用于:
计算出所述每个第一布置方案的指定力值和所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值;
以所述每个第一布置方案的指定力值为基值,计算所述每个第一布置方案的多个第二布置方案的指定力值在所述每个第一布置方案的基值的指定取值范围内所占比例,所述基值的指定取值范围为根据所述每个第一布置方案的基值确定的多个不同取值范围;
将最小取值范围内所占比例最大的第一布置方案确定为所述目标布置方案。
10.根据权利要求6至9任一项所述的装置,其特征在于,所述指定力值为实施所述布置方案时所述行李箱盖的开启力或关闭力。
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