Объект: MD

Библиотека: Mechanics2D

Имя на уровне решателя: Mechanics2D.MD

Аннотация: 2D инерционный элемент (масса)

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	MECH2D	2D механический порт 1, движение элемента

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	J	real	Момент инерции тела, кг·м²	kg*m**2	1.0e-3
2	M	real	Масса, кг	kg	1.0

Расчетные и измеряемые величины:

№	Параметр	Описание	Единица
1	V_Tx_LinearSpeed1	Tx-составляющая линейной скорости на порте;	m/s
2	V_Ty_LinearSpeed1	Ty-составляющая линейной скорости на порте;	m/s
3	V_Rz_AngularSpeed1	Rz-составляющая угловой скорости на порте;	rad/s
4	ROUT_LinearSpeed1	Модуль вектора линейной скорости на порте;	m/s
5	S_Tx_Force1	Tx-составляющая силы на порте	N
6	S_Ty_Force1	Ty-составляющая силы на порте	N
7	S_Rz_Torque1	Rz-составляющая момента на порте	N*m
8	ROUT_Force1	Модуль вектора силы на порте	N
9	A_Tx_LinearAcceleration1	Tx-составляющая линейного ускорения на порте	m/s**2
10	A_Ty_LinearAcceleration1	Ty-составляющая линейного ускорения на порте	m/s**2
11	A_Rz_AngularAcceleration1	Rz-составляющая углового ускорения на порте;	rad/s**2
12	ROUT_LinearAcceleration1	Модуль вектора линейного ускорения на порте;	m/s**2
13	X_Tx_LinerMotion1	Tx-составляющая линейного перемещения на порте	m
14	X_Ty_LinerMotion1	Ty-составляющая линейного перемещения на порте	m
15	X_Rz_AngularMotion1	Rz-составляющая углового перемещения на порте;	rad
16	ROUT_LinerMotion1	Модуль вектора линейного перемещения на порте ;	m

Пример использования компонента

Модель 2D инерционного элемента (масса) (MD)

Элемент предназначен для моделирования инерционных свойств, поступательного и вращательного движения твердого тела в двухмерном пространстве. Состояние элемента определяется его массой и геометрическим моментом инерции относительно собственной оси вращения. Элемент позволяет выполнять комплексный динамический анализ плоских механических систем с учетом распределенных или сосредоточенных инерционных характеристик звеньев.

Начальные данные:

Параметры элемента (MD)

M = 1.0 — Масса, кг — Задает массу инерционного элемента для расчета поступательного движения в плоскости

J = 1.0 — Момент инерции тела, кг*м — Определяет сопротивление тела вращательному движению вокруг собственной оси

Источник постоянной силы (SF1D)

FC = 100 — Значение силы/момента постоянной величины — Проекция силы на глобальную ось X

end = 3 — Время интегрирования, с

Описание работы элемента:

К 2D инерционному элементу (MD) через разветвитель степеней свободы Point2d2DOFs1 прикладывается

одномерный вектор постоянного силового воздействия от источника SF1D. Постоянная сила \(FC = 100\) Н

действует строго вдоль глобальной оси X. Поскольку внешние моменты и упругие связи по остальным каналам

отсутствуют, движение системы происходит поступательно и прямолинейно, а скорость тела на интервале

интегрирования нарастает линейно во времени из состояния покоя.

Изменение линейной скорости при равноускоренном движении:

\[a_x = \frac{FC}{M} = \frac{100}{1.0} = 100 \text{ м/с}^2\]

\[V_x(t) = a_x \cdot t = 100 \cdot 3 = 300 \text{ м/с}\]

Результат моделирования:

График показаний датчиков линейной скорости упругого элемента полностью соответствует теоретическому расчету динамики системы.

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - MD.Check