Torsional Spring-Damper

Вращающееся пружинно-демпферное соединение с кулоновским трением, блокировкой и жесткими упорами.

Тип: Engee1DMechanical.Elements.Rotational.SpringDamper

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Couplings & Drives/Torsional Spring-Damper

Описание

Блок Torsional Spring-Damper представляет собой вращательные пружину и демпфер, которые создают комбинацию внутренних крутящих моментов между двумя соединенными осями приводного вала, штоком и корпусом. Блок определяет крутящий момент, используя следующие характеристики:

Линейная демпфирующая пружина.
Кулоновское трение (включая блокирующее статическое трение).
Податливость при жестком упоре.

Этот блок представляет собой составной компонент, состоящий из следующих блоков:

Блок	Вклад	Библиотека
Loaded-Contact Rotational Friction	Кулоновское трение	Physical Modeling/1D Mechanical/Brakes & Detents/Rotational
Rotational Damper	Демпфирование	Physical Modeling/Fundamental/Mechanical/Rotational/Elements
Rotational Spring	Пружина
Rotational Hard Stop	Жесткий упор

Блок

Вклад

Библиотека

Loaded-Contact Rotational Friction

Кулоновское трение

Physical Modeling/1D Mechanical/Brakes & Detents/Rotational

Rotational Damper

Демпфирование

Physical Modeling/Fundamental/Mechanical/Rotational/Elements

Rotational Spring

Пружина

Rotational Hard Stop

Жесткий упор

Допущения и ограничения

Учет жесткого упора и кулоновского трения повышает точность модели, но снижает скорость моделирования.

Порты

Ненаправленные

# R — порт базовой поверхности
вращательная механика

Details

Механический вращательный порт, связанный со штоком.

Имя для программного использования

rod_flange

# C — порт ведомой (подвижной) поверхности
вращательная механика

Details

Механический вращательный порт, связанный с валом, который перемещается между упорами, установленными на корпусе.

Имя для программного использования

case_flange

Параметры

Spring-Damper

Details

Жесткость вращательной пружины, действующая на соединенные приводные валы.

Единицы измерения	`Nm/rad` \| `mNm/rad` \| `kNm/rad` \| `kgfm/rad` \| `lbfft/rad` \| `Nm/deg` \| `mNm/deg` \| `kNm/deg` \| `kgfm/deg` \| `lbfft/deg` \| `Ws/rad` \| `HP_DIN/rpm` \| `HP_DINs/rad`
Значение по умолчанию	`1000.0 N*m/rad`
Имя для программного использования	`k`
Вычисляемый	Да

# Viscous friction coefficient — коэффициент вязкого трения вращения
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

Коэффициент трения вращения, действующего на соединенные приводные валы.

Единицы измерения	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
Значение по умолчанию	`10.0 N*m/(rad/s)`
Имя для программного использования	`viscous_coefficient`
Вычисляемый	Да

# Coulomb friction torque — кинетический момент трения
N*m | uN*m | mN*m | kN*m | MN*m | GN*m | kgf*m | lbf*in | lbf*ft

Details

Постоянный кинетический момент трения, действующий на соединенные приводные валы. Этот постоянный момент препятствует вращению с любой скоростью.

Единицы измерения	`Nm` \| `uNm` \| `mNm` \| `kNm` \| `MNm` \| `GNm` \| `kgfm` \| `lbfin` \| `lbf*ft`
Значение по умолчанию	`0.0 N*m`
Имя для программного использования	`T_coulomb`
Вычисляемый	Да

# Ratio of static to kinetic friction — отношение статического и кинетического трения

Details

Постоянное значение отношения статического момента кулоновского трения к кинетическому моменту кулоновского трения, действующее на соединенные приводные валы. Значение должно быть больше или равно единице.

Значение по умолчанию	`1.1`
Имя для программного использования	`static_to_kinetic_friction_torque_ratio`
Вычисляемый	Да

Details

Минимальная относительная угловая скорость, ниже которой два соединенных приводных вала могут заблокироваться и вращаться вместе.

Единицы измерения	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
Значение по умолчанию	`0.001 rad/s`
Имя для программного использования	`w_slip_threshold`
Вычисляемый	Да

Hard Stops

# Hard stop — моделирование жесткого упора

Details

Включите или исключите крутящий момент при жесткой остановке:

Снимите этот флажок, чтобы повысить скорость моделирования за счет исключения крутящего момента при жесткой остановке.
Установите этот флажок, чтобы повысить точность моделирования за счет включения крутящего момента при жесткой остановке.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`enable_hardstop`
Вычисляемый	Да

# Upper bound — положение верхней границы жесткого упора
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Угловое смещение верхней границы жесткого упора от опорного угла отсчета крутящего момента. Значение должно быть больше значения параметра Lower bound.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Hard stop.

Единицы измерения	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
Значение по умолчанию	`10.0 deg`
Имя для программного использования	`upper_bound`
Вычисляемый	Да

# Lower bound — положение нижней границы жесткого упора
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Угловое смещение нижней границы жесткого упора от опорного угла отсчета силы упругости в пружине. Значение должно быть меньше значения параметра Upper bound.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Hard stop.

Единицы измерения	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
Значение по умолчанию	`-10.0 deg`
Имя для программного использования	`lower_bound`
Вычисляемый	Да

# Hard stop model — выбор модели жесткой остановки
Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound | Based on coefficient of restitution

Details

Параметры жесткости и отскока для модели жесткого ограничителя. В составной реализации блока используется Rotational Hard Stop. Вы можете выбрать один из следующих вариантов:

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound;
Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound;
Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound;
Based on coefficient of restitution.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Hard stop.

Значения	`Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound` \| `Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound` \| `Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound` \| `Based on coefficient of restitution`
Значение по умолчанию	`Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound`
Имя для программного использования	`hard_stop_model`
Вычисляемый	Да

Details

Коэффициент упругости жесткого упора. Это значение применимо только в том случае, если относительный угол входит в область упора.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Hard stop.

Единицы измерения	`Nm/rad` \| `mNm/rad` \| `kNm/rad` \| `kgfm/rad` \| `lbfft/rad` \| `Nm/deg` \| `mNm/deg` \| `kNm/deg` \| `kgfm/deg` \| `lbfft/deg` \| `Ws/rad` \| `HP_DIN/rpm` \| `HP_DINs/rad`
Значение по умолчанию	`1.0e6 N*m/rad`
Имя для программного использования	`k_hard_stop`
Вычисляемый	Да

# Contact damping — коэффициент демпфирования жесткого упора
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

Коэффициент демпфирования жесткого упора. Это значение применимо только в том случае, если относительный угол входит в область упора. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Hard stop.

Единицы измерения	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
Значение по умолчанию	`10.0 N*m/(rad/s)`
Имя для программного использования	`C_hard_stop`
Вычисляемый	Да

# Transition region — область частичного эффекта жесткой остановки
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Расстояние от полного сжатия или полного растяжения, где частично применяются эффекты жесткости и демпфирования. Если для параметра Hard stop model выбрано значение Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound, то блок плавно переходит от жесткости и демпфирования по мере приближения пружины к полному растяжению или полному сжатию.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Hard stop, а для параметра Hard stop model установите значение Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.

Единицы измерения	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
Значение по умолчанию	`0.001 rad`
Имя для программного использования	`transition_region`
Вычисляемый	Да

# Coefficient of restitution — соотношение конечной и начальной относительной скорости между валом и ограничителем после столкновения

Details

Отношение конечной и начальной относительной скорости между валом и ограничителем после отскока вала.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Hard stop, а для параметра Hard stop model установите значение Based on coefficient of restitution.

Значение по умолчанию	`0.7`
Имя для программного использования	`restitution_coefficient`
Вычисляемый	Да

Details

Пороговое значение относительной скорости между валом и ограничителем до столкновения. Если вал ударяется о корпус со скоростью, меньшей, чем значение этого параметра, они остаются в контакте. В противном случае вал отскакивает. Чтобы избежать моделирования статического контакта между валом и корпусом, установите для этого параметра значение 0.

Зависимости

Единицы измерения	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
Значение по умолчанию	`0.1 rad/s`
Имя для программного использования	`w_static_contact_threshold`
Вычисляемый	Да

# Static contact release torque threshold — пороговое значение крутящего момента, необходимого для перехода из контактного состояния в свободное
N*m | uN*m | mN*m | kN*m | MN*m | GN*m | kgf*m | lbf*in | lbf*ft

Details

Минимальное значение крутящего момента, необходимого для вывода вала из состояния статического контакта.

Зависимости

Единицы измерения	`Nm` \| `uNm` \| `mNm` \| `kNm` \| `MNm` \| `GNm` \| `kgfm` \| `lbfin` \| `lbf*ft`
Значение по умолчанию	`0.001 N*m`
Имя для программного использования	`T_static_contact_release_threshold`
Вычисляемый	Да

Initial Conditions

# Initial deformation — значение начальной деформации
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Начальная деформация вращательной пружины относительно опорного угла отсчета крутящего крутящего момента.

Единицы измерения	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
Значение по умолчанию	`0.0 deg`
Имя для программного использования	`delta_phi_start`
Вычисляемый	Да