Объект: KP

Библиотека: Mechanics1D

Имя на уровне решателя: Mechanics1D.KP

Аннотация: Идеальная упруго-пластическая связь(сухое трение)

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Node1	MECH1D_T	Механический порт 1
2	Node2	MECH1D_T	Механический порт 2

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	F	real	Усилие пластической деформации (усилие трения)	N	1.0
2	K	real	Коэффициент жесткости на упругом участке	N/m	1.0

Расчетные и измеряемые величины:

№	Параметр	Описание	Единица
1	V_LinearSpeed1	Линейная скорость на порте;	m/s
2	A_LinearAcceleration1	Линейное ускорение на порте, производная функция от линейной скорости ;	m/s**2
3	X_LinerMotion1	Линейное перемещение, интегральная функция от линейной скорости;	m
4	S_Force1	Сила на порте ;	N
5	V_LinearSpeed2	Линейная скорость на порте;	m/s
6	A_LinearAcceleration2	Линейное ускорение на порте, производная функция от линейной скорости ;	m/s**2
7	X_LinerMotion2	Линейное перемещение, интегральная функция от линейной скорости;	m
8	S_Force2	Сила на порте ;	N

Пример использования компонента

Модель системы с идеальной упруго - пластической связью (KP)

В модели рассматривается механическая система, состоящая из двух тел с массой, соединённых между собой идеальной упруго - пластической связью (KP). Такой элемент используется для моделирования соединений, которые сначала работают как упругие, а затем переходят в пластическое состояние при достижении определённой деформации.

Идеальная упруго - пластическая связь

Идеальная упруго - пластическая связь служит для передачи усилия между двумя телами и описывает поведение элемента, который имеет упругую и пластическую области работы. Пока деформация элемента не превышает деформацию перехода в пластическое состояние, усилие, создаваемое элементом, подчиняется закону Гука, то есть сила пропорциональна деформации. В этом режиме элемент работает как обычная упругая пружина. Когда деформация достигает предела пластичности, элемент переходит в пластическое состояние. В этом случае генерируемое усилие перестаёт расти и остаётся постоянным, равным усилию пластической деформации элемента. Также элемент KP может использоваться для моделирования сухого трения между контактирующими поверхностями. В этом случае сила трения определяется постоянной силой нормального давления и коэффициентом трения. Упругий участок характеристики при этом соответствует упругим деформациям контактного слоя, которые возникают перед началом скольжения поверхностей.

Инерционные элементы (тела)

В системе используются два инерционных элемента, каждый из которых представляет собой тело с массой. Эти элементы обладают инерционными свойствами и определяют динамику движения системы. Связь KP передаёт усилие между телами в зависимости от их относительного перемещения и режима работы элемента (упругого или пластического). Благодаря этому можно анализировать поведение системы при возникновении пластических деформаций или эффектов сухого трения. Датчики перемещения X1, X2 - измеряют перемещение объектов M1D1, M1D2. Датчики скорости V1, V2 - измеряют скорость движения объектов M1D1, M1D2.

Начальные данные:

Параметры модели (KP)

K = 1 - Коэффициент жесткости на упругом участке

F = 1 - Усилие пластической деформации (усилие трения)

Одномерный инерционный элемент (M1D1)

M = 1 - масса (момент инерции), кг (или кг·м)

Одномерный инерционный элемент (M1D2)

M = 1 - масса (момент инерции), кг (или кг·м)

Источник силы постоянной величины/момента (SF1D1)

FC = 1 - Значение силы/момента постоянной величины, Н (или Н·м)

end = 5 - Время интегрирования

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - KP.Check