Объект: UPRPC

Библиотека: Mechanics1D

Имя на уровне решателя: Mechanics1D.UPRPC

Аннотация: Одномерный зазор с упруго-пластической характеристикой контакта и разрушением

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	MECH1D_T	1D механический порт, узел1
2	Port2	MECH1D_T	1D механический порт, узел2

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	Break	real	Предельное значение деформации элемента перед разрушением, м	m	10.0
2	Delta	real	Начальная величина зазора. За положительное принимается направление от порта с точкой к порту без точки, м	m	0.0
3	Fyield	real	Усилие(момент) перехода элемента в пластическое состояние, Н	N	1.0
4	K	real	Контактная жесткость, Н/м	N/m	1e6

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

Одномерный контактный элемент с упруго - пластической характеристикой и возможностью разрушения (UPRPC)

Модель представляет собой систему из двух тел массой по 1 кг, взаимодействующих через контактный элемент с упруго - пластическими свойствами и возможностью разрушения. Движение каждого тела описывается одной степенью свободы. На первое тело подаётся начальное перемещение величиной 1 м и внешняя сила 20 Н, вызывающие его движение. Второе тело закреплено, что ограничивает его перемещение. Между телами установлен контактный элемент, учитывающий начальный зазор. В начальный момент времени контакт отсутствует, так как между теламит имеется зазор. При уменьшении расстояния между телами происходит выборка зазора, после чего возникает контактное взаимодействие. На этапе контакта элемент сначала работает в упругой области, где сила пропорциональна деформации. При достижении усилия текучести происходит переход в пластическое состояние, при котором дальнейшее увеличение деформации происходит при ограниченном росте силы. Если деформация превышает заданное предельное значение, происходит разрушение элемента. После этого связь между телами теряется, и контактное взаимодействие более не возникает. Особенностью элемента является то, что он препятствует только положительному смещению первой степени свободы относительно второй, реализуя односторонний контакт. Таким образом, модель позволяет исследовать стадии возникновения контакта, упругую и пластическую деформацию, а также процесс разрушения контактной связи.

Начальные данные:

Элементы модели (UPRPC)

Delta = 0.3 - Начальная величина зазора. За положительное принимается

направление от порта с точкой к порту без точки, м; радианы

K = 1e6 - Контактная жёсткость, Н/м; (или Н·м/радиан)

Fyield = 10 - Усилие перехода в пластическое состояние, Н;

Break = 1.0 - Предельное значение деформации элемента перед разрушением, м; радианы

Источник силы постоянной величины/момента (SF1D1)

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

Начальное перемещение для одной степени свободы (SN)

S0 = 1 - Начальное смщение, м (или радианы)

Одномерный инерционный элемент (M1D1)

M = 5 - Масса (момент инерции) объекта, кг (или кг·м)

Одномерный инерционный элемент (M1D2)

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

end = 3 - Время интегрирования

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - UPRPC.Check1