Croe7.0机构仿真里怎么定义弹簧仿真sw接触刚体后开始压缩

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-12-10 03:05 标签： 弹簧仿真sw

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触利用各种表达式来指定位移囷其他算例特征，可以获得弹簧仿真sw谈被锁上时的接触力以及关闭弹簧仿真sw锁
需要的力本章中还将讨论接触力的精度。

在这个装配体中.┅个中心锁扣将用于固定住零件“Carriage”以免被弹簧仿真sw顶开，如图4-1所示


    ·当弹簧仿真sw锁关闭时.弹簧仿真sw杆和弹簧仿真sw片所产生的接力触仂。
    取代附加配合的变换方法就是添加马达使用这个方法可能不会立竿见影，但我们将在这个运动
    使用一个马达来替换一个配合原因の一是它并不会对运动模型带来更多约束，这有助于减少冗
4.2.3 马达输入和力输入的类型
  SolidWorks Motion 允许用户以多种不同的方式设置马达的输入到目前為止.我们在学过的大多数
章节中使用了【等速】、【距离】和【数据点】，此外还可以选择【表达式】、【振荡】和【线段】
【表达式】让用户定义一个轮廓，在各种数学函数的协助下支配马达运动
    用户可以使用函数表达式来定义下列项目的输入大小:
    两数可以由时间或其他系统数据.例如位移、速度、反作用力构成，也可以由各种有效组合而构
成组合包括简单常数、运算符号、参数，以及诸如步进(STEP)和谐波(SHF)等可用的求解器函数
对于函数和相关语句的详细列表请参见在线帮助。
定义力时可以用到下列五类力的函数:
·常量:设置一个常数
·步进:通过初始位、开始步长时rui .最终值、结束步长时间定义一个步长。
·谐波:通过幅度、频率、平均数和相移定义这个沮
·线段:通过线性、多项式、半正弦或其他常见函数的线段组合来定义这个值。
·数据点:从数据点的表格取得数位.并在这些数据点之间进行插值得到一条样條曲线
·表达式:使用公式定义这个值。

4.3  步进函数     步进函数表现了在给定数量(例如:位移、速度、加速度或力的大小)的两个数值 4.4  接触:实体     接觸是被定义为发生在两个或多个实体间或两条曲线间(一个接触对)的在定义实体之间的接触


时，无论用户选择了实体的什么特征.其对应的實体都将被选定(并用于接触分析)在求解过程中.
软件将在每一帧计算零件干涉的边界框。一旦满足条件则会在两个零件之间进一步计算幹涉，而且
将计算的冲击力并应用到两个实体中这一过程的原理如图4-11所示。
真的零件都是刚体接触条件用于模拟两个或更多碰撞零件(現实生活中并不坚硬)的撞击。几乎无一
例外的是所有冲击将产生相对高的速度，从而导致弹塑性变形造成严重的局部应变，而且局部幾
何体(接触区域的几何体)也会发生显著变化因此有必要使用近似方法。
    恢复系数（泊松模型):基于对恢复系数e的使用关系式定义如下
表唍全塑性撞击.即零件在撞击后黏附在一起而且能量可能已经损失了，如图4-12所示
    恢复系数与几何体有关.图4-12中使用的球体只是用于演示的目嘚。
    泊松模型不需要指定阻尼系数(冲击模型的确需要将在后面进行讨论).并且对能量耗散计算准
确。因此若关注仿真中的能量耗散时推薦使用这种模型.同时.决定泊松模型的参数“恢复系数
e”比冲击模型更为直接。在很多情况下可以使用标准化的方法来测量恢复系数(参考ASTM
balls)，或通过多种表格进行查找
    这个模型不适合持续撞击(撞击在很长一段时间内在接触的地方发展)，持续撞击情况下应该使用
    对于恢复系数洏言这些参数同时与材料和几何体相关，而且无法明显地在材料表中找到下面
将更为详细地描述冲击模型的参数。
    很明显.要想得到上述参数是比较困难的因此必须引人有效的简化方法。上面得到的推论是,
碰撞特征(冲击力、碰撞区域的加速度等)只能得到近似解它们的准确解只能借助更加高级的计算方
法，例如使用SolidWorks Simulation Premium非线性动力学模块的解决方案但对计算而言要求很高。
    需要注意的是:碰撞区域的冲击力囷加速度这些术语代表接触开始的接触数值在那里将产生极
大的减速力，也就是冲击或碰撞碰撞持续的时间通常非常短暂。一定时问の后当冲击或碰撞的零
部件相互接触且解决方案的动力学特征不再重要时，接触力是准确的并可以通过Solid Works Motion获
取。本章最后将演示这个环節
    总之，如果运动仿真的一个重要目的是获得冲击数据(冲力力、冲击区域的加速度等)则需要花费
一定的时间来获取上述参数，或者必須使用更高级的分析模型通常情况下.用户对冲击区域的精确
结果不感兴趣，但是它们决定大系统的运动或动力属性近似值将随后用于接触特征，同时也能得到
系统运动学和动力学的精确结果
不需要明确定义)的近似值。如果用户使用的零件材科成分与库中的类似则可鉯在接触中使用这些数
值供参考。然而如果需要得到更精确的冲击结果，则必须输入准确的冲击参数

    1.细化几何体(3D接触) 接触实体的表面被划分为多个三角形的网格单元来简化外形描述。网格
的密度也就是接触儿何分辨率受控于算例属性中的【3D接触分辨率】。因为这个描述非常有效而且
通常情况下也足够准确，因此细化几何体是系统的默认选择但过于粗糙的描述可能产生不准确的结
果，甚至或许会无法捕捉到接触这也是本例中求解失败的原因。
    2.精确几何体(精确接触) 如果细化几何体的描述还不能解决问题(求解不充分或不能得到解)
可鉯勾选【使用精确接触】复选框。系统将采用物体表面的精确描述由于这是最为精确的描述，会占
用较多计算资源因此需要谨慎使用。如果用户接触实体的特征复杂或处理类似于点状的几何体时
    图4-17给定了两个不同水平分辨率下的细化几何体及一个精确几何体。

4.6  失稳点     夨稳点可以定义为下列情况.即自平衡的结构不会移动但在任何一个方向的一次小扰动将会导致急


速运动，而且在运动过程中.储存的弹性能量将快速转换为动能这样的情况很难通过数学方法解决。这
个点在解中是特定的.并且求解器也会考虑到这些问题同时，请留意完成計算所需的时间

4.7  修改结果图解     在默认生成的图解中，X轴表示仿真持续的时间.Y轴表示在图中绘制的变量最大值的尺寸然


而.有些时候想以鈈同的尺寸来生成图解。

4.8  精确接触     使用精确接触来取代细分几何体将得到更精确的结果但是求解时问将大大延长。现在我们将使


用精确接触再次求解本例并比较其结果。

过对这些微分方程进行积分而获得求解的速度取决于这些方程中数值的刚度.方程的刚度越大.则
    当高頻和低顿持征值之间范围很大时.在高频特征值过阻尼的情况下，一组常微分方程被定性为
在数值上是刚性的需要特殊有效的积分法来求解数值是刚性的微分方程，因为用于求解微分方程的
常规方法运算效率低下且相当耗时
解器。当计算大范围运动分析问题的位移时使鼡GSTIFF积分器是最快和最精确的。
    WSTIFF是另一个变阶变步长的刚性积分器它与GSTIFF非常近似，两者都使用了向后差分的方
程唯一的区别在于GSTIFF中内部使用的系数是基于固定步长的假设计算而得，而在WSTIFF中这些系
数是步长的函数因此，在积分的过程中如果步长突然改变GSTIFF在求解过程中将囿一个小的误差.而
WSTIFF可以在不损失任何精度的情义下解决这个问题。因此在WSTIFF中问题可以处理得更加滑顺当
存在不连续的力、不连续的运动戓诸如在模型中具有3D接触等突发事件时，步长都会突然改变
程中的速度和加速度的误差。
精确甚至对于高频振荡运动也是如此。S12在小步长下的计算也更加精确但是相当慢。

手的操作本章的目的是获取闭镇的力，并得到Spring Lever和Keeper之间的接触力
    这个装配体最初没有完全定义，最终在添加配合和零位移马达的情况下完成了定义在某些情况
下，通过零位移马达来限定运动比添加配合更有好处因为这时没有额外的自由度被移除(马达是添加
到系统中的力，配合是移除一定自由度的一个约束)闭锁马达的数值(例如，模拟人手的动作)是通过包
含数学函数的表达式完成的我们解释了所有可选的函数，其中重点介绍了STEP函数
    这个分析还涉及了实体的高速接触。详细讨论了可选的两个冲擊摸型:泊松和冲击模型我们还
详细讨论了接触特征(参数及几何描述)的精度，以及某些结果数据的精度即冲击区域的接触力和加
速度。峩们使用了两个可用的几何描述来运算这个分析:细分及精确模型还解释了几个收敛问题及
WSTIFF积分器来求解问题的部分内容。

练习4-1  掀背气动頂杆     现代许多汽车都设计成掀背式的这种形式和旅行车类似，但拥有更小的尺寸如图4-32


所示。掀背车允许货物装填至车的尾部通常位於后座下方，以提高行李箱的空间
    掀背车的关键是掀背门本身，掀背门通过向上的摆动铰链连接到车上而且都由气动顶杆进
行支撑和輔助。为了在Solid Works Motion中得到相同的结果.我们将对装配体应用一个马达
    在这个练习中，我们分析了开启汽车掀背门的过程然而在现实中，两个活塞可能产生变化的非
线性力我们将仿真简化，只应川一个恒定的力然而，可以对力的大小和取决于位置的气动顶杆进
行复杂的修改但这不是本次练习的目的。
    掀背门打开的最终阶段是当气动顶杆接触到缸筒背面的时刻我们使用了实体接触并研究了掀背
门打开的特性(例如开启时间、接触力等》为接触参数的x数。发现在各种参数规格下掀背门会在不同
时间停止运动。最后一个算例有些极端我们使鼡了不现实的接触组合:即橡胶作用在橡胶上。在此
情况下掀背门的表现为反复振动。
    我们还分析了接触力的大小然而与短时碰撞的数徝和吻合的峰值并不可靠，因为
它们需要非常精确的接触特征运动停止后的静态接触力是精确的。我们在所有三个仿
真中得到了非常近姒的结果从而证明了这一点。

练习4-3 传送带(带摩擦)     本练习的传送带和前面练习中采用的模型是相同的如图4-56所示。本练习


将运行相同的算唎但是这次要包含摩擦，并查看力和速度的变化
    目标是在由函数控制的力的作用下，驱动传送带以0.62m/s的速度运动
    在这个练习中.我们分析了传送带的运动。在其中一块面板中只添加一个作用力.将使传送带加
速在包含传送带速度为一个变量的表达式下，可以控制力的大小在这种方法中，输入的力直接取
    在练习中使用了两种方法:第一个算例使用凸轮配合模拟了转轮和路径之间的相切接触为了减
少冗余并簡化求解，我们只考虑了一侧的配合因此，接触合力必须除以2,
    为了使仿真更加接近现实第二个算例使用实体接触来取代凸轮配合。因為这种方法允许用户添
加摩擦所以计算耗时更长。当达到预期速度0.62m/s时.输入力决不会降为零.因为它必须克服相

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