Какой была бы лучшая стратегия реализации для динамической системы с прерывистым трением?

Кинетика и кинематика

Я пытаюсь построить теоретическую модель ходового винта для участия в mbs-моделировании в качестве силового элемента. Что значит

F=blackbox(u)

Я упростил систему до репрезентативной модели на картинке выше. phi_1(t) и u_1(t) — заданное движение гайки. Необходимо рассчитать движение поводка и возвратные силы реакции. Это phi_2(t) и u_2(t).

Я написал все уравнения для статического случая. Но я не уверен, как мне следует подходить к выбору движений уравнений для их численного решения.

Вы видите в кинематике, что есть одна внутренняя степень свободы. Вы можете выбрать его как u_2. Таким образом, существует одна возможная позиция phi_2 по данным phi_1 и u_1.

Теперь вы можете написать осевую силу F и крутящий момент M в зависимости от u_2. Таким образом, вы можете рассчитать тангенциальные и нормальные силы, действующие на резьбу.

В этот момент у меня возникают трудности. Сила трения F_R может принимать два разных значения в зависимости от сил на резьбе из-за эффекта прерывистого скольжения.

Как бы вы продолжили писать уравнения движения, чтобы их можно было реализовать для численного решения?

Я также был бы рад упомянуть любые другие сообщества/литературу, которые могли бы помочь решить мою проблему.


person Caniko    schedule 23.08.2013    source источник


Ответы (1)


Трение — это нелинейный эффект, поэтому вам придется решать уравнения движения нелинейным способом: начать с начального условия, увеличить систему, выполнить итерацию до сходимости, обновить состояние, повторить для следующего шага.

Трение — сложная тема нелинейной механики. Поставщики нелинейных конечных элементов, такие как MARC, MSC, Ansys и Abacus, решали эти проблемы в общих чертах еще в 90-х, когда я зарабатывал на жизнь анализом конечных элементов. Я бы посмотрел на что-то подобное.

Поиск Google по запросу «нелинейный анализ конечных элементов с открытым исходным кодом» вернул это.

person duffymo    schedule 23.08.2013