Контакт колеса модели в автомобиле

В этом примере показано, как создать систему, которая моделирует колесо, катящееся по наклонной плоскости при помощи блока Spatial Contact Force.

Смоделируйте прокручивающееся колесо

Создать новую модель Simscape™ Multibody™, в командной строке MATLAB®, введите:

smnew % create new Simscape Multibody model
Сохраните свою модель.

В модели добавьте:

  • 1 блок Rigid Transform

  • 1 блок 6-DOF Joint

  • 1 блок Cylindrical Solid

  • 1 блок Spatial Contact Force

Соедините блоки, чтобы напомнить эту модель.

Присвоение эти свойства с блоком пометило Wheel Location в вашей модели:

PropertyЗначение
Rotation MethodAligned Axes
Pair 1: Follower+Z
Pair 1: Base-Y
Pair 2: Follower+X
Pair 2: Base+X
Translation MethodNone

Присвоение эти свойства с блоком пометило Ramp Incline в вашей модели:

PropertyЗначение
Rotation MethodStandard Axis
Axis+Y
Angle5 deg
Translation MethodCartesian
Offset[30 0 -15] cm

Используйте эту таблицу, чтобы присвоить свойства блоку Cylindrical Solid в вашей модели:

PropertyЗначение
Geometry: Radius5 cm
Geometry: Length4 cm
Export: Entire Geometryselected
Inertia: TypeCalculate from Geometry
Inertia: Based onDensity
Inertia: Density650 kg/m^3
Graphic: TypeFrom Geometry
Graphic: Visual PropertiesSimple
Graphic: Color[0.6 0.0 0.0]
Graphic: Opacity1.0
Frames: Show Port Rselected

Присвойте эти свойства блоку Brick Solid в вашей модели:

PropertyЗначение
Geometry: Dimensions[90 20 5] cm
Export: Entire Geometryselected
Inertia: TypeCalculate from Geometry
Inertia: Based onDensity
Inertia: Density1000 kg/m^3
Graphic: TypeFrom Geometry
Graphic: Visual PropertiesSimple
Graphic: Color[0.4196 0.5569 0.1373]
Graphic: Opacity1.0
Frames: Show Port Rselected

На данном этапе оба из ваших твердых блоков должны иметь порты геометрии в наличии. Соедините порт геометрии блока Brick Solid к основному порту блока Spatial Contact Force. Соедините порт геометрии блока Cylindrical Solid к порту последователя блока Spatial Contact Force. Ваша модель должна теперь выглядеть так:

Присвойте эти свойства блоку Spatial Contact Force в вашей модели:

PropertyЗначение
Normal Force: Stiffness1e6 N/m
Normal Force: Damping1e3 N/(m/s)
Normal Force: Transition Region Width1e-4 m
Frictional Force: MethodSmooth Stick-Slip
Frictional Force: Coefficient of Static Friction0.3
Frictional Force: Coefficient of Dynamic Friction0.3
Frictional Force: Critical Velocity0.01 m/s
Sensing: Separation Distanceunselected
Sensing: Normal Forceunselected
Sensing: Frictional Force Magnitudeunselected

На вкладке Modeling выберите Model Settings> Model Settings, чтобы открыть Параметры конфигурации. В панели Решателя, под Solver details, обновляют следующее:

Max step size:1e-3
Absolute tolerance:1e-3

На вкладке Simulation нажмите Run. В окне MATLAB открывается панель Mechanics Explorer, и вы видите, что цилиндрическое колесо катится по поверхности.

Смоделируйте автомобиль бампера

Это принципалы простой модели колеса могут использоваться, чтобы разработать более сложные модели, которые включают силы контакта. Видеть более сложную модель, в командной строке MATLAB, введите:

sm_bumper_car  % open Simscape Multibody bumper car model

Открытый Bumper Car Playset.

Модель сделана из двух структур: Автомобиль и Структура Пандуса. Блоки Spatial Contact Force, которые используются, чтобы смоделировать силы контакта между каждым колесом автомобиля и пандусами, помещены в корпус в Car to Ramp подсистемы.

Чтобы симулировать модель, во вкладке Simulation, нажимают Run. В Mechanics Explorer вы видите, что автомобиль бампера катится по нескольким пандусам.

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте