Объект: NPR2D

Библиотека: Mechanics2D

Имя на уровне решателя: Mechanics2D.NPR2D

Аннотация: Направляющие скольжения, перемещающиеся в плоскости, идеально упругие, с трением и зазором

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	MECH2D	2D механический порт 1, центр ползуна
2	Port2	MECH2D	2D механический порт 2, центр направляющей

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	Es	real	Нормальная контактная жесткость, Н/м	N/m	1e7
2	L	real	Длина ползуна, м	m	0.1
3	angle	real	Начальный угол наклона направляющих к оси OX, градусы	deg	0.0
4	h	real	Ширина ползуна, м	m	0.01
5	hl	real	Начальный зазор до левой контактной поверхности направляющих, м	m	0
6	hr	real	Начальный зазор до правой контактной поверхности направляющих, м	m	0
7	mu	real	Коэффициент трения, -		0.1
8	pointG	pXY	Начальные координаты центра направляющей, м	m	0, 0
9	pointS	pXY	Начальные координаты центра ползуна, м	m	0, 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
17	V_Tx_LinearSpeed2	Tx-составляющая линейной скорости на порте;	m/s
18	V_Ty_LinearSpeed2	Ty-составляющая линейной скорости на порте;	m/s
19	V_Rz_AngularSpeed2	Rz-составляющая угловой скорости на порте;	rad/s
20	ROUT_LinearSpeed2	Модуль вектора линейной скорости на порте;	m/s
21	S_Tx_Force2	Tx-составляющая силы на порте	N
22	S_Ty_Force2	Ty-составляющая силы на порте	N
23	S_Rz_Torque2	Rz-составляющая момента на порте	N*m
24	ROUT_Force2	Модуль вектора силы на порте	N
25	A_Tx_LinearAcceleration2	Tx-составляющая линейного ускорения на порте	m/s**2
26	A_Ty_LinearAcceleration2	Ty-составляющая линейного ускорения на порте	m/s**2
27	A_Rz_AngularAcceleration2	Rz-составляющая углового ускорения на порте;	rad/s**2
28	ROUT_LinearAcceleration2	Модуль вектора линейного ускорения на порте;	m/s**2
29	X_Tx_LinerMotion2	Tx-составляющая линейного перемещения на порте	m
30	X_Ty_LinerMotion2	Ty-составляющая линейного перемещения на порте	m
31	X_Rz_AngularMotion2	Rz-составляющая углового перемещения на порте;	rad
32	ROUT_LinerMotion2	Модуль вектора линейного перемещения на порте ;	m

Пример использования компонента

Модель направляющих скольжения, перемещающихся в плоскости, идеально упругие, с трением и зазором (NPR2D)

Модель описывает плоское движение ползуна вдоль направляющей с учётом упругих свойств, трения и зазора между контактными поверхностями. Элемент рассматривается как абсолютно жёсткий, а деформации ограничиваются только упругой контактной характеристикой. Состояние системы определяется положением направляющей и ползуна в плоскости, начальным углом наклона, зазором и контактными параметрами. Контактные силы возникают на гранях ползуна в зависимости от нормальной деформации и силы трения.

Начальные данные:

Параметры направляющей скольжения (NPR2D)

pointS = 0, 0 – Начальные координаты центра ползуна, м; Определяют положение движущегося ползуна в плоскости.

pointG = 0, 0 – Начальные координаты центра направляющей, м; Задают положение направляющей в плоскости.

angle = 0.0 – Начальный угол наклона направляющих к оси OX, градусы; Определяет ориентацию направляющей в плоскости.

h = 0.01 – Ширина ползуна, м; Задает размер по нормали к направлению движения.

L = 0.1 – Длина ползуна, м; Задает геометрическую длину движущегося элемента.

hr = 0.01 – Начальный зазор до правой контактной поверхности направляющих, м; Определяет минимальное расстояние до правой грани направляющей.

hl = 0.01 – Начальный зазор до левой контактной поверхности направляющих, м; Определяет минимальное расстояние до левой грани направляющей.

mu = 0.1 – Коэффициент трения; Характеризует силу трения при скольжении ползуна по направляющей.

Es = 1e7 – Нормальная контактная жесткость, Н/м; Определяет упругость взаимодействия ползуна и направляющей.

Параметры твердых тел

MD1: M = 1.0, J = 1.0 – Масса (кг) и момент инерции (кг·м²) подвижного ползуна

MD4: M = 1.0, J = 1.0 – Масса (кг) и момент инерции (кг·м²) направляющей (опорного тела)

Источник кинематического воздействия (SV1D)

SV1D1: V = 0.001 – Постоянная скорость перемещения ползуна вдоль оси X, м/с

end = 10 – Время расчета динамического процесса, с

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - NPR2D.Check