Объект: SX13D

Библиотека: Mechanics1D

Имя на уровне решателя: Mechanics1D.SX13D

Аннотация: Упругая связь, позволяющая передать перемещение между одномерным и пространственным элементами вокруг заданной пространственной оси

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	MECH1D_T	1D механический порт, 1d узел перемещения. Первый элемент
2	Port2	MECH3D	3D механический порт, 3d узел. Второе тело

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	Flag	int	Признак следящей нагрузки		1
2	K	real	Жесткость связи, Н/м	N/m	1e6
3	pointA	pXYZ	Координаты первой точки вектора линейного перемещения, м	m	0,0,0
4	pointB	pXYZ	Координаты второй точки вектора линейного перемещения, м	m	1,0,0

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_Tx_LinearSpeed2	Tx-составляющая линейной скорости на порте;	m/s
6	V_Ty_LinearSpeed2	Ty-составляющая линейной скорости на порте;	m/s
7	V_Tz_LinearSpeed2	Tz-составляющая линейной скорости на порте;	m/s
8	V_Rx_AngularSpeed2	Rx-составляющая угловой скорости на порте;	rad/s
9	V_Ry_AngularSpeed2	Ry-составляющая угловой скорости на порте;	rad/s
10	V_Rz_AngularSpeed2	Rz-составляющая угловой скорости на порте;	rad/s
11	ROUT_LinearSpeed2	Модуль вектора линейной скорости на порте;	m/s
12	S_Tx_Force2	Tx-составляющая силы на порте	N
13	S_Ty_Force2	Ty-составляющая силы на порте	N
14	S_Tz_Force2	Tz-составляющая силы на порте	N
15	S_Rx_Torque2	Rx-составляющая момента на порте	N*m
16	S_Ry_Torque2	Ry-составляющая момента на порте	N*m
17	S_Rz_Torque2	Rz-составляющая момента на порте	N*m
18	ROUT_Force2	Модуль вектора силы на порте	N
19	A_Tx_LinearAcceleration2	Tx-составляющая линейного ускорения на порте	m/s**2
20	A_Ty_LinearAcceleration2	Ty-составляющая линейного ускорения на порте	m/s**2
21	A_Tz_LinearAcceleration2	Tz-составляющая линейного ускорения на порте	m/s**2
22	A_Rx_AngularAcceleration2	Rx-составляющая углового ускорения на порте;	rad/s**2
23	A_Ry_AngularAcceleration2	Ry-составляющая углового ускорения на порте;	rad/s**2
24	A_Rz_AngularAcceleration2	Rz-составляющая углового ускорения на порте;	rad/s**2
25	ROUT_LinearAcceleration2	Модуль вектора линейного ускорения на порте;	m/s**2
26	X_Tx_LinerMotion2	Tx-составляющая линейного перемещения на порте	m
27	X_Ty_LinerMotion2	Ty-составляющая линейного перемещения на порте	m
28	X_Tz_LinerMotion2	Tz-составляющая линейного перемещения на порте	m
29	X_Rx_AngularMotion2	Rx-составляющая углового перемещения на порте;	rad
30	X_Ry_AngularMotion2	Ry-составляющая углового перемещения на порте;	rad
31	X_Rz_AngularMotion2	Rz-составляющая углового перемещения на порте;	rad
32	ROUT_LinerMotion2	Модуль вектора линейного перемещения на порте ;	m

Пример использования компонента

Упругая связь, позволяющая передать перемещение между одномерным и пространственным элементами вдоль заданной пространственной оси (SX13D)

Модель представляет собой систему, в которой линейное перемещение передаётся между одномерным (1D) и пространственным (3D) элементами с помощью упругой связи. Передача осуществляется вдоль заданного направления, определяемого двумя точками в пространстве. На первом порту (1D механический порт, узел перемещения) к системе приложена сила величиной 10000 Н. В этом же узле находится масса 0.5 кг. Под действием силы формируется поступательное движение, параметры которого контролируются с помощью датчиков перемещения X2 и скорости V2. Упругая связь передаёт перемещение от одномерного элемента к пространственному, создавая упругое усилие, пропорциональное относительному смещению между элементами вдоль заданной оси. На втором порту (3D механический порт, пространственный узел) расположен пространственный инерционный элемент массой 0.1 кг. Этот элемент воспринимает передаваемое перемещение. В данном узле также установлены датчики перемещения X1 и скорости V1 для контроля движения. Направление передачи движения задаётся двумя точками, которые определяют вектор линейного перемещения в пространстве. Таким образом, модель позволяет исследовать передачу поступательного движения через упругую связь между одномерной и пространственной системами и оценить влияние жёсткости связи на динамику движения.

Датчики перемещения X1, X2 - измеряют перемещение объектов MJ3D1, M1D. Датчики скорости V1, V2 - измеряют скорость движения объектов MJ3D1, M1D.

Начальные данные:

Параметры модели (SX13D)

pointA = (0, 18, 0) - Координаты первой точки вектора перемещения, м

pointB = (1, 0, 0) - Координаты второй точки вектора перемещения, м

Flag = 1 - Признак следящей нагрузки

K = 1e4 - Жёсткость связи, Н/м

Одномерный инерционный элемент (M1D)

M = 0.5 - Масса (момент инерции) объекта, кг (или кг·м)

Источник силы постоянной величины/момента (SF1D)

FC = 10000 - Значение силы/момента постоянной величины, Н (или Н·м)

Пространственный инерционный элемент (MJ3D)

mass = 0.1 - Масса

moments = 0.001, 0.001, 0.001 - Главные моменты инерции относительно локальных осей

end = 1 - Время интегрирования

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - SX13D.Check