Документация Engee

Нелинейная вращательная пружина

Вращательная пружина на основе полиномиальной или табличной параметризации.

Тип: Engee1DMechanical.Elements.Rotational.NonlinearSpring

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Couplings & Drives/Springs & Dampers/Nonlinear Rotational Spring

Описание

Блок Нелинейная вращательная пружина представляет собой вращательную пружину с нелинейной зависимостью крутящего момента от углового смещения. Величина крутящего момента пружины является произвольной функцией углового смещения и не обязательно должна удовлетворять закону Гука. Вы можете параметризовать зависимость крутящего момента от смещения с помощью полинома или таблицы поиска. Крутящий момент пружины может быть симметричным или несимметричным по отношению к нулевой деформации.

Симметричная полиномиальная параметризация определяет крутящий момент пружины в соответствии с выражением:

где:

  • — крутящий момент пружины;

  • — коэффициенты пружины;

  • — относительное угловое смещение между портами R и C:

    где

    • — начальная деформация пружины, в начале симуляции ;

    • — абсолютное угловое положение порта R;

    • — абсолютное угловое положение порта C.

Чтобы избежать пересечений нуля, которые замедляют моделирование, исключите функцию знака из полиномиального выражения, указав нечетный полином ( ).

Двусторонняя полиномиальная параметризация определяет крутящий момент пружины в соответствии с выражением:

где

  • — коэффициенты растяжения пружины;

  • — коэффициенты сжатия пружины.

Обе полиномиальные параметризации используют полином пятого порядка. Чтобы использовать полином более низкого порядка, установите для коэффициентов высшего порядка значение ноль. Для полиномов порядка больше пяти выполните аппроксимацию полиномом порядка не выше пятого, или используйте параметризацию по таблице поиска.

Параметризация с поиском по таблице определяет крутящий момент пружины на основе заданных векторов крутящего момента и углового смещения. Если точка с нулевой угловой скоростью и нулевом моменте не включена в указанные векторы, блок автоматически добавляет ее в качестве точки данных в начале координат.

Порты

Ненаправленные

# R — ведомый порт
вращательная механика

Details

Ненаправленный вращательный механический порт, связанный с ведомым концом пружины.

Имя для программного использования

rod_flange

# C — базовый порт
вращательная механика

Details

Ненаправленный вращательный механический порт, связанный с базовым концом пружины.

Имя для программного использования

case_flange

Параметры

Parameters

# Способ параметризации — метод параметризации пружины
Задано полиномом | Задано таблично

Details

Выберете тип параметризации пружины: полином или таблица поиска.

Значения

By polynomial | By table lookup

Значение по умолчанию

By polynomial

Имя для программного использования

parameterization

Вычисляемый

Нет

# Симметрия пружины — cимметрия поведения пружины

Details

Симметрия поведения пружины относительно точки нулевой деформации. Если этот флажок установлен, то блок применяет один полином симметрично относительно точки нулевой деформации. Если этот флажок снят, то блок применяет уникальные полиномы для растяжения и сжатия.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Способ параметризации значение Задано полиномом.

Значение по умолчанию

true (включено)

Имя для программного использования

symmetric_parameterization

Вычисляемый

Нет

# Вектор коэффициентов жесткости пружины — коэффициенты полинома при симметричной деформации
N*m/rad | mN*m/rad | kN*m/rad | kgf*m/rad | lbf*ft/rad | N*m/deg | mN*m/deg | kN*m/deg | kgf*m/deg | lbf*ft/deg | W*s/rad | HP_DIN/rpm | HP_DIN*s/rad

Details

Коэффициенты упругости пружины для полиномиальной зависимости. Наибольший элемент ненулевого порядка должен быть положительным. Вектор должен состоять из 5 элементов.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Способ параметризации значение Задано полиномом и установите флажок Симметрия пружины.

Единицы измерения

N*m/rad | mN*m/rad | kN*m/rad | kgf*m/rad | lbf*ft/rad | N*m/deg | mN*m/deg | kN*m/deg | kgf*m/deg | lbf*ft/deg | W*s/rad | HP_DIN/rpm | HP_DIN*s/rad

Значение по умолчанию

[1.0, 0.0, 0.1, 0.0, 0.01] N*m/rad

Имя для программного использования

stiffness_polinomial_coefficients_vector

Вычисляемый

Да