Translational Detent

作平移运动的双向弹簧锁。

类型: Engee1DMechanical.Elements.Translational.Detent

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资料描述

座 Translational Detent 它是一个用于平移运动的双面弹簧锁，带有一个球和一个锥形凹槽。所述闩锁滑块水平地滑过所述闩锁的主体。这种相互作用产生水平剪切力。滑块内部有锥形凹部，锁壳内有竖直弹簧。锁定球位于弹簧和圆锥形凹部之间。该模型还在滑块和外壳之间提供粘性阻尼和动力学摩擦。

该图显示了具有球和锥形凹部的保持器的几何形状。

translational detent 1 ,

哪里

-锥形凹部的深度;
-球的半径;
-圆锥形凹部的角的一半。

根据您如何参数化块，剪切力模型由几何和弹簧参数，最大力和凹槽的宽度或指示力对相对位移的依赖性的表格确定。

平移运动锁的参数化

如果为参数 Parameterization 值设置 By peak force and notch width，然后该块确保了力的依赖性曲线及其对固定区域中位移的导数的连续性。最大力值位于保持器中心和边缘之间的中间，如图所示。

translational detent 2 cn

如果为参数 Parameterization 值设置 By geometry，然后该块使用四个区域来确定剪切力。图为这些区域。

translational detent 3

由于球具有球形形状并且凹口是对称的，因此水平力对位移的依赖相对于原点是对称的。

该表描述了球的位置、接触角以及每个区域剪切力的影响。

面积	球的位置和接触角	剪切力
1	球位于圆锥形凹部的外部。接触角垂直。	只有粘性阻尼和动力学摩擦。弹簧没有考虑到。
2	球进入凹部并与其角部接触。接触角偏离垂直。	弹簧、粘滞阻尼和动力学摩擦的作用。从区域2到区域3的过渡期间的最大值。
3	球沿着凹部的表面滑动。接触角保持恒定。	力随着弹簧拉伸而减小，直到达到弹簧预张紧力的值。
4	球从一侧移动到另一侧。接触角改变方向。	力改变方向。换档方向变化的区域的宽度决定本次切换的平滑度。

面积

球的位置和接触角

剪切力

球位于圆锥形凹部的外部。接触角垂直。

只有粘性阻尼和动力学摩擦。弹簧没有考虑到。

球进入凹部并与其角部接触。接触角偏离垂直。

弹簧、粘滞阻尼和动力学摩擦的作用。从区域2到区域3的过渡期间的最大值。

球沿着凹部的表面滑动。接触角保持恒定。

力随着弹簧拉伸而减小，直到达到弹簧预张紧力的值。

球从一侧移动到另一侧。接触角改变方向。

力改变方向。换档方向变化的区域的宽度决定本次切换的平滑度。

如果为参数 Parameterization 值设置 By table lookup，那么可以设置剪切力对相对位移的依赖性的任意函数。创建此类功能时，请记住以下建议。

能量的保存_

如果您想在使用固定器时确保节能，那么力与相对位移函数的总积分应该为零。

建模的性能

为了稳定锁模拟，应避免力与相对位移函数的不连续性。最重要的要求是在非零宽度的移位方向上存在变化区域，类似于几何参数化中的区域4。

假设和限制

该模型没有考虑惯性。如有必要，从外部向*R*和*C*端口添加惯性条件。
如果使用基于凹部的最大力和宽度的参数化或根据表格的参数化，那么动力学摩擦不依赖于作用在闩锁上的法向力。

港口

非定向

# R — 锁定杆
"翻译力学`

Details

与所述锁定杆连接的非定向端口。

程序使用名称

rod_flange

# C — 锁定外壳
"翻译力学`

Details

与锁壳体连接的非定向端口。

程序使用名称

case_flange

参数

Detent Characteristics

# Parameterization — 锁的参数化
By peak force and notch width | By table lookup | By geometry

Details

锁特征的参数化:

By peak force and notch width -使用最大剪切力和凹槽的宽度指定保持器的特性。
By table lookup —使用基于滑块和壳体之间的相对运动的表格确定闩锁的特性。
By geometry —使用球和凹部的几何形状和动力学确定保持器的特性。

值	`By peak force and notch width` \| `By table lookup` \| `By geometry`
默认值	`By peak force and notch width`
程序使用名称	`parameterization`
可计算	是

# Peak force — 最大剪切力
N | kN | lb | mN | dyn | lbf

Details

保持器内部产生的最大剪切力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By peak force and notch width.

计量单位	`N` \| `kN` \| `lb` \| `mN` \| `dyn` \| `lbf`
默认值	`10.0 N`
程序使用名称	`F_peak`
可计算	是

# Notch width — 剪切力的面积
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

发生剪切力的区域的宽度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By peak force and notch width.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`30.0 mm`
程序使用名称	`notch_width`
可计算	是

# Initial relative position — 起始位置
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

模拟开始时滑块与车身的相对位置。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.0 mm`
程序使用名称	`delta_x_start`
可计算	是

# Relative displacement vector — 相对位移值的向量
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

相对位移值的向量，其元素对应于剪切力值的向量 Force vector . 这两个向量必须是相同的大小。运动应按升序列出。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By table lookup.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`[-15.0, -12.3, -7.6, -1.1, 1.1, 7.6, 12.3, 15.0] mm`
程序使用名称	`delta_x_vector`
可计算	是

# Force vector — 剪切力矢量
N | kN | lb | mN | dyn | lbf

Details

剪切力值的向量，其元素对应于相对位移的向量 Relative displacement vector .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By table lookup.

计量单位	`N` \| `kN` \| `lb` \| `mN` \| `dyn` \| `lbf`
默认值	`[0.0, 0.0, -8.365, -5.87, 5.87, 8.365, 0.0, 0.0] N`
程序使用名称	`F_vector`
可计算	是

# Interpolation method — 的插值方法
Linear | Smooth

Details

当输入值在表中的两个连续点之间时，用于近似输出值的插值方法。设置为:

Linear -选择此值以获得最低的计算成本。
Smooth -选择此选项以获得具有连续一阶导数的连续曲线。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By table lookup.

值	`Linear` \| `Smooth`
默认值	`Linear`
程序使用名称	`interpolation_method`
可计算	是

# Ball diameter — 球直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

球的横截面的直径。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By geometry.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`12.0 mm`
程序使用名称	`ball_diameter`
可计算	是

# Notch angle — 凹角
deg | rad | rev | mrad

Details

圆锥凹部的全角。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By geometry.

计量单位	`deg` \| `rad` \| `rev` \| `mrad`
默认值	`120.0 deg`
程序使用名称	`notch_angle`
可计算	是

# Notch depth — 挖掘深度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

滑块上的锥形凹口的深度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By geometry.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`4.5 mm`
程序使用名称	`notch_depth`
可计算	是

# Preload force — 弹簧预张力
N | kN | lb | mN | dyn | lbf

Details

用于预张紧锁定弹簧的力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By geometry.

计量单位	`N` \| `kN` \| `lb` \| `mN` \| `dyn` \| `lbf`
默认值	`15.0 N`
程序使用名称	`F_preload`
可计算	是

# Spring stiffness — 弹簧刚度
N/m | lbf/ft | lbf/in

Details

锁紧弹簧的刚度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By geometry.

计量单位	`N/m` \| `lbf/ft` \| `lbf/in`
默认值	`3000.0 N/m`
程序使用名称	`k`
可计算	是

# Shear reversal region — 移位方向改变的区域的长度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

凹口的边缘之间的区域的宽度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By geometry.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1 mm`
程序使用名称	`shear_reversal_region`
可计算	是

Friction

# Viscous friction coefficient — 粘性摩擦系数
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

球与凹部接触处的粘性摩擦系数。

计量单位	`kg/s` \| `N*s/m` \| `N/(m/s)` \| `lbf/(ft/s)` \| `lbf/(in/s)`
默认值	`0.1 N/(m/s)`
程序使用名称	`viscous_coefficient`
可计算	是

# Friction to peak force ratio — 动力学摩擦系数

Details

用于计算动力学摩擦的系数。

动力学摩擦被定义为动力学摩擦系数和最大剪切力的乘积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By peak force and notch width 或 By table lookup.

默认值	`0.01`
程序使用名称	`friction_to_peak_force_ratio`
可计算	是

# Friction velocity threshold — 摩擦速度的阈值
fpm | fps | kph | mph | m/s | cm/s | ft/s | in/s | km/s | mi/s | mm/s

Details

保持器中实现最大动力学摩擦所需的相对速度。

计量单位	`fpm` \| `fps` \| `kph` \| `mph` \| `m/s` \| `cm/s` \| `ft/s` \| `in/s` \| `km/s` \| `mi/s` \| `mm/s`
默认值	`0.05 m/s`
程序使用名称	`v_friction_threshold`
可计算	是

# Kinetic friction coefficient — 动力学摩擦系数

Details

球槽接触的动力学摩擦系数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization 意义 By geometry.

默认值	`0.1`
程序使用名称	`kinetic_friction_coefficient`
可计算	是