Объект: SV2K

Библиотека: Mechanics2D

Имя на уровне решателя: Mechanics2D.SV2K

Аннотация: Линейная упругая безразмерная 2D пружина

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	XY	Линейный 2D механический порт 1, тело 1
2	Port2	XY	Линейный 2D механический порт 2, тело 2

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	K	real	Коэффициент жесткости, Н/м	N/m	1.0
2	pA	pXY	Начальные координаты 1-го связываемого тела (Xa,Ya), м; м	m	0, 0
3	pB	pXY	Начальные координаты 2-го связываемого тела (Xb,Yb), м; м	m	1, 0

Пример использования компонента

Модель линейной упругой безразмерной 2D пружины (SV2K)

Модель описывает идеальную линейную пружину между двумя точками в плоскости. Сила в пружине пропорциональна удлинению вдоль линии соединения, без учёта массы или размеров пружины. Состояние пружины определяется положением точек A и B, между которыми возникает упругая сила.

Начальные данные:

Параметры упругого элемента (SV2K)

pA = 0.5, -0.5 – Начальные координаты точки сопряжения 1-го связываемого тела (Xa, Ya), м

pB = 1.0, -1.0 – Начальные координаты точки сопряжения 2-го связываемого тела (Xb, Yb), м

K = 1.0 – Коэффициент жесткости пружины вдоль линии связи, Н/м

Параметры инерционных тел

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

MD2: M = 1.0, J = 1.0 – Масса (кг) и момент инерции (кг·м²) базового опорного тела

Источники внешней нагрузки (SF1D)

F2: FC = -20.0 – Постоянная внешняя сила вдоль оси X, Н

F1: FC = -20.0 – Постоянная внешняя сила вдоль оси Y, Н

end = 1.0 – Время расчета динамического процесса, с

Описание работы элемента:

Базовое тело MD2 заземлено по поступательным степеням свободы, а его вращательная координата контролируется датчиком X2. Подвижное тело MD1 связано с пружиной через точку pA = [0.5, -0.5]. К поступательным степеням свободы узла Point2d2DOFs приложены постоянные нагрузки FC = -20 Н по оси X (источник F2) и оси Y (источник F1). Вращательная степень свободы узла свободна.

Результат моделирования:

Графики перемещений (Check) полностью согласуются с физикой движения упруго связанной массы: кривые перемещения подвижного тела по оси X (X1) и по оси Y (X3) выходят из нуля по плавной параболической траектории равноускоренного разгона.

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - SV2K.Check