內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)的動態(tài)模擬
內(nèi)燃機，是一種動力機械，它是通過使燃料在機器內(nèi)部燃燒，并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機。廣義上的內(nèi)燃機不僅包括往復活塞式內(nèi)燃機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機和自由活塞式發(fā)動機，也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的噴氣式發(fā)動機，但通常所說的內(nèi)燃機是指活塞式內(nèi)燃機。
摘要：由于內(nèi)燃機具備復雜的結(jié)構(gòu)，因此在對其機構(gòu)的運動過程進行模擬有著較大的難度。為了使其模擬更加科學有效，合理選擇計算機軟件非常關鍵。本次在分析內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)二維創(chuàng)作的基礎上，進一步對內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)的動態(tài)模擬關鍵步驟進行分析，以期為內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)動態(tài)模擬的優(yōu)化提供有效憑據(jù)。
關鍵詞：內(nèi)燃機;動態(tài)模擬;曲柄連桿機構(gòu)
近年來，多媒體技術(shù)發(fā)展迅速，并且被廣泛應用于各個領域。例如：在現(xiàn)代化教學過程中，便會廣泛應用到多媒體技術(shù)。依賴于多媒體技術(shù)的圖像演示功能，使得一些教學內(nèi)容能夠化抽象為直觀，從而更易讓學生理解[1]。但對于內(nèi)燃機來說，因其結(jié)構(gòu)較為復雜，怎樣利用計算機軟件對其機構(gòu)運動過程進行模擬便是一項值得深入探究的課題。
一、內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)二維創(chuàng)作分析
基于內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)二維創(chuàng)作過程中，通常會采取Flash制作方法。對于Flash來說，是將時間軸作為基礎，進而針對動畫的制作及其播放進行合理、有序地安排。換而言之，便是基于不同時間點，對各類場景進行調(diào)配，同時對各個對象進行有機組合，最終使預期希望制作的動畫文件的播放流程得到有效完成。基于Flash動畫制作過程中，一般會采取2類方法：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基于播放過程中，能夠根據(jù)預先設置好的模式進行移動，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所處方位加以明確便可。其二，即為分格動畫，對連續(xù)關鍵幀加以利用，進而對動畫進行構(gòu)建。由于內(nèi)燃機機構(gòu)運動存在復雜的特點，從而導致第一類制作方法難以符合標準;所以，基于創(chuàng)作期間，一般會采取分格動畫創(chuàng)作方法。以四沖程內(nèi)燃機為例，其工作循環(huán)具備四大活塞行程，也就是進氣行程、壓縮行程、膨脹行程以及排氣行程;對于曲軸轉(zhuǎn)動來說，在1個工作循環(huán)當中為720°。
二、動態(tài)模擬關鍵步驟分析
(1)科學地制作關鍵幀。對于內(nèi)燃機活塞來說，在1個工作行程過程中，曲軸所轉(zhuǎn)動的角度為720°，雖然能夠明確活塞在此運動過程中，往返運動了2次。但從此次動畫所呈現(xiàn)的表現(xiàn)方面來看，在每一個行程間的差異性上還沒有重視。所以，曲軸只需轉(zhuǎn)動360°，便能夠?qū)⒒钊倪\動行程從整體層面上表現(xiàn)出來。因此，在對關鍵幀進行制作過程中，便可以參照曲軸每一轉(zhuǎn)為36°進行計算，從中可以看出關鍵幀一共需制作十個。由于在這一環(huán)節(jié)，其模擬不需要太精準，因此可以將曲軸設為 60°一轉(zhuǎn)，進而使制作的時間得到有效節(jié)省。基于制作期間，可利用掃描儀對圖片進行掃描，進而將掃描過后的圖片放在Photoshop上面進行著色修復。對于圖片來說，每一幅的尺寸都需相同，從而使動畫在合成過程中的'流產(chǎn)性得到有效保證。
(2)充分遵循動畫合成步驟。基于動畫合成過程中，需充分遵循以下步驟：
第一步：基于Flash當中建立1個電影文件，然后選取“Modify”選項以及“Movie選項”等�；贔rame Rate當中，視為構(gòu)建連續(xù)關鍵動畫的為“lfps”;“Dimensions”則表示對動畫尺寸進行設置，其余選項維持默認數(shù)值便可。
第二步：對“File”命令以及“Import”命令加以選取，基于以上留存關鍵幀的文件夾當中，對“過程1.gif”圖形文件加以選擇。在以上制作過程中，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，所以在詢問過程中有兩個選項，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導入。
第三步：在圖形文件導入之后，便會自動生成基于Flash的編輯畫面。因此，可對基于Flash的圖形編輯工具加以利用，然后針對每一個關鍵幀進行合理科學的調(diào)整，進一步確保動畫的逼真。然后，對“Control”命令以及“Play”命令加以選擇，將回車鍵的按鈕按下之后，便可以播放動畫，進而觀看動畫。若不能滿足觀賞者的需求，可經(jīng)“Modify”選項以及“Movie”選項，進而使動畫的播放速度進行調(diào)整，進而使觀賞者觀看動畫的需求得到有效滿足。完成上述步驟后，便可將動畫輸出。在動畫輸出過程中，同樣需要遵循相應的步驟，以此確保動畫模擬操作流程的完整性及科學性。
三、結(jié)語
由于內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)的運動過程存在復雜的特點，為此采取有效模擬方面，對其機構(gòu)運動過程進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(xiàn)簡單的優(yōu)勢;其二，在使用方面顯得非常便捷;其三，在模擬動畫效果方面既生動，又逼真。結(jié)合本次研究結(jié)果，可以初步得出：在內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)動態(tài)模擬過程中，便可以利用Flash進行制作，進一步確保機構(gòu)動態(tài)模擬的有效性及科學性。
參考文獻：
[1] 劉鵬飛.張梅.曲柄連桿機構(gòu)多剛體動力學仿真方法研究[J].汽車零部件，2013，02：55-57.
[2] 張小明.魏德超.郭曉杰.基于ADAMS的多缸內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)動力學仿真分析[J].機械傳動，2012，12：95-97.
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