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旋转摩擦

旋转体之间的接触摩擦。

类型: AcausalFoundation.Mechanical.Rotational.Elements.Friction

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fundamental/Mechanical/Rotational/Elements/Rotational Friction

说明

旋转摩擦 表示旋转体之间接触时的摩擦力。如下图所示,摩擦力矩被模拟为相对速度的函数,并作为流体、粘性和混合摩擦力分量的总和进行计算。

rotational friction cn

混合摩擦,或称 Stribeck 摩擦, ,表示在低速时出现负斜率的特性。干摩擦或库仑摩擦 ,在任何速度下都会产生恒定扭矩。粘性摩擦 与运动相抵消,扭矩与相对速度成正比。零速度附近的混合摩擦力和干摩擦力之和通常称为静止摩擦力 。摩擦力近似于以下方程:

ωωωωωωω

ωω

ωω

ωωω

在哪里?

  • - 摩擦时刻。

  • - 干(库仑)摩擦力矩。

  • - 静止摩擦力矩。

  • ω - 临界速度。

  • ω - 斯特里贝克摩擦的速度临界值。

  • ω - 库仑速度临界值。

  • ω ωС 分别是 R 端口和 C 端口的绝对角速度。

  • ω - 相对角速度。

  • - 粘性摩擦系数。

摩擦力方程中 Stribeck 部分使用的指数函数是连续的,在速度值大于临界角速度时会衰减。

库仑方程部分使用的双曲正切函数可确保所得到的函数在通过 ω 时是平滑和连续的,但在非零速度时会迅速达到满值。

区块的正方向是从端口 R 到端口 C。这意味着,如果端口 R 的速度大于端口 C 的速度,阻块就会将力从 R 传递到 C

端口

R 是机械旋转端口
旋转力学

机械旋转端口,与运动物体相对应。

C 是机械旋转端口
旋转力学

机械旋转端口,对应静止体。

参数

脱离摩擦力矩,N*m - 静止摩擦力矩
25.0 N*m(默认值)`-静止摩擦扭矩

静止摩擦力矩。必须大于或等于*库仑摩擦力*的值。

脱离摩擦速度,rad/s - 斯特里贝克摩擦的临界角速度
0.1 rad/s(默认值)。

Stribeck 摩擦力达到最大值时的角速度。此时,斯特里贝克摩擦力和库仑摩擦力之和等于*分离摩擦力矩*参数的值。该参数设置了一个速度阈值,影响模拟精度和速度之间的权衡。

rotational friction 2

库仑摩擦扭矩,N*m - 干摩擦扭矩
20.0 N*m(默认值)` - 干摩擦扭矩

库仑摩擦扭矩,即在任何速度下以恒定扭矩对抗旋转的摩擦力。

粘性摩擦系数,N*m/(rad/s) - 粘性摩擦系数
0.001 N*m/(rad/s)(默认值)。

摩擦力矩与相对角速度之间的比例系数。参数值必须大于或等于零。

转速初始值,rad/s - 角速度初始值
0.0(默认值) - 角速度初始值

角速度初始值。

扭矩初始值,N*m - 扭矩初始值
0.0(默认值)

扭矩初始值。