МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТАКТОВ ТЕЛ

Контактные силы возникают в момент взаимодействия двух тел между собой и определяют параметры этого взаимодействия (контакта). Контактные силы, или контакты, являются отдельным элементом ADAMSа наряду с обычными силами или твердыми телами. Частным видом контактных сил является сила реакции опоры. Простейшим примером проявления контактных сил может служить падение железного шара на упругую поверхность. В ADAMS существуют следующие типы контактов:

- кулачковый контакт,

- контакт двух сфер,

- набор контактных сил.

7.1. Кулачковый контакт

Кулачковый контакт моделирует взаимодействие частей в кулачковом механизме. При таком контакте подвижно взаимодействуют два тела. Одно из них двигается по некоторому закону, а второе постоянно соприкасается с ним одной точкой. Эта точка может быть неподвижна относительно второго тела или перемещаться по его поверхности в ходе контакта. Тело, которое задает движение, называется кулачком (Cam part). На нем должна располагаться контактная кривая. Второе тело называется ведомой частью (Follower part). В ADAMS существуют два вида таких контактов:

Pin in Slot (точка на кривой). В этом случае точка контакта остается неподвижной относительно ведомого тела. Примеры таких контактов показаны на рис. 41, 42. Кривая, по которой движется точка контакта, может быть произвольной: плоской или пространственной, открытой или замкнутой;

Curve on curve (кривая на кривой) определяет контакт тел, когда точка контакта перемещается относительно обоих тел в ходе движения. Пример такого взаимодействия показан на рис. 43. В этом механизме вращение эллипсоидного кулачка вызывает вертикальные колебания ведомой части. При этом точка контакта постоянно перемещается влево - вправо по нижней поверхности ведомой части. Здесь одной кривой является контур кулачка, а второй – нижняя поверхность ведомой части. Контактные кривые должны лежать в одной плоскости, они могут быть открытыми или замкнутыми. Если кривые соприкасаются или могут соприкасаться более чем одной точкой, то для каждой такой точки необходимо описать свой контакт.

Рис. 41 Рис. 42

Рис. 43

7.1.1. Создание кулачкового контакта

Кулачковые контакты рассматриваются в ADAMSе как некоторые аналоги шарниров, поскольку контактирующие части должны двигаться безотрывно. Исходя из этого, кнопки для создания кулачковых контактов находятся на панели (или палитре) соединений.

Для создания кулачкового контакта необходимо:

1) На панели или палитре соединений выбрать кнопку нужного контакта, а именно:

- для создания контакта типа "точка на кривой" ,

- для создания контакта "кривая на кривой" ;

2) на рабочей плоскости выбрать соответственно точку или кривую подвижной части, которая будет двигаться вдоль базовой кривой.

3) на рабочей плоскости выбрать базовую кривую, вдоль которой будет двигаться подвижная часть.

Замечание. Если создается контакт типа "кривая на кривой", то цветом на рабочей плоскости выделяется только часть базовой кривой, хотя при расчетах ADAMS будет использовать всю кривую.

При создании кулачковых контактов полезно учесть следующие советы:

1) используйте кривые, определенные большим количеством точек для более точного расчета траектории точки контакта;

2) используйте замкнутые кривые всегда, когда это возможно, поскольку в крайних точках открытой кривой могут возникнуть сложности в определении траектории точки контакта;

3) проектируйте модель так, чтобы точка контакта не выходила за пределы базовой кривой. Если это происходит, ADAMS прекращает дальнейшие расчеты;

1) избегайте начальных условий на контакт, в которых точка соприкосновения тел находится близко к краю базовой кривой;

2) старайтесь не использовать контакты «кривая на кривой», в которых больше одной точки соприкосновения. Единственность точки контакта гарантируется, если обе контактные кривые являются выпуклыми;

3) можно создать несколько контактов, используя одну и ту же кривую.

7.1.2. Изменение характеристик кулачкового контакта

После создания кулачкового контакта в процессе моделирования, если потребуется, можно изменить кривые и точки, участвующие в контакте, а также начальные условия контакта.

Начальными условия для контакта типа «точка на кривой» являются

- скорость, с которой точка контакта (I marker) движется вдоль контактной кривой. При задании скорости нужно учитывать, что сама эта кривая также может двигаться, и реальная скорость точки контакта складывается из скорости движения вдоль контактной кривой и скорости самой кривой относительно глобальной системы координат;

- начальные координаты точки контакта. Точка подвижной части, назначенная точка контакта в начальный момент времени может не лежать на контактной кривой. В этом случае ADAMS будет использовать для моделирования контакта ее ближайшую проекцию на контактную кривую. По умолчанию координаты точки контакта задаются в системе координат, связанной с подвижной частью, однако если более подходящей является другая система координат, то можно указать ее маркер и задать координаты относительно этого маркера.

Поиск по сайту: