Объект: KPU

Библиотека: Mechanics1D

Имя на уровне решателя: Mechanics1D.KPU

Аннотация: Трение сухое управляемое

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	MECH1D_T	1D механический порт, механический порт 1
2	Port2	MECH1D_T	1D механический порт, механический порт 2
3	Port3	ISIGNAL	1D механический порт,

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	K	real	Коэффициент касательной жесткости упругого слоя, Н/м	N/m	1e6
2	Ktr	real	Коэффициент трения		0.4

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
9	V_port3	Значение сигнала на порте (V)
10	X_port3	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
11	A_port3	Значение производной функции от сигнала на порте (A)

Пример использования компонента

Модель системы с управляемой идеальной упруго - пластической связью (KPU)

В модели рассматривается механическая система, состоящая из двух тел с массой, соединённых между собой управляемой идеальной упруго - пластической связью. Такой элемент используется для моделирования сухого трения с внешним управлением, когда величина силы трения зависит от управляющего сигнала.

Управляемая идеальная упруго - пластическая связь (управляемое сухое трение)

Данный элемент служит для передачи усилия между двумя телами и моделирует контакт с сухим трением, параметры которого могут изменяться внешним управляющим сигналом. Пока относительная деформация между телами находится в пределах упругого участка, элемент работает как упругая связь. В этом режиме усилие пропорционально деформации контактного слоя и определяется коэффициентом касательной жесткости. Когда достигается предел трения, начинается скольжение, и элемент начинает генерировать силу трения, величина которой определяется коэффициентом трения и управляющим сигналом. Таким образом можно моделировать процессы, в которых сила трения изменяется в зависимости от внешнего воздействия.

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. Управляемая упруго - пластическая связь передаёт усилие между телами в зависимости от их относительного перемещения и управляющего сигнала, что позволяет анализировать влияние управляемого сухого трения на движение системы.

Датчики перемещения X1, X2 - измеряют перемещение объектов M1D1, M1D2. Датчики скорости V1, V2 - измеряют скорость движения объектов M1D1, M1D2.

Начальные данные:

Управляющий сигнал синусоидальной формы SinusSource

А = 1 - Амплитудное значение

Т = 1 - Период

Параметры модели (KPU)

K = 1·10⁶ - Коэффициент касательной жесткости упругого слоя, Н/м (или Н·м/радиан)

Ktr = 0.4 - Коэффициент трения, Н/единицу сигнала (или Н·м/единицу сигнала)

Одномерный инерционный элемент (M1D1)

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

Одномерный инерционный элемент (M1D2)

M = 1 - Масса (момент инерции) объекта, 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 - KPU.Check