Translational Detent
Двусторонний, подпружиненный поступательный фиксатор
Библиотека
Simscape/Driveline/Тормоза и тормоза/Translational
Описание
Блок Translational Detent представляет двусторонний, подпружиненный поступательный фиксатор с мячом и конической выемкой.
Фиксатор скользит горизонтально по корпусу фиксатора. Эти две части создают горизонтальную силу сдвига между ними. Внутри ползуна расположена коническая выемка. Корпус заслонки содержит вертикальную пружину. Стопорный мяч лежит между пружиной и конической выемкой. С помощью блока можно смоделировать мяч и наклонные ограничители выемки с геометрическими и пружинными характеристиками, пиковой силой и шириной выреза или поиском таблицы. Модель также включает вязкое демпфирование и кинетическое трение между ползуном и корпусом. Можно задать трение равным нули.
Модель поступательного замедления
Геометрия шаропрочного фиксатора показана на следующем рисунке. Когда конический ползун скользит горизонтально по корпусу, относительное перемещение x = x R - x C вызывает развитие горизонтальной F усилия сдвига.
| b | Глубина надреза |
| r | Радиус мяча |
| α | Половинный угол выемки |
В зависимости от вашего выбора параметризации, модель силы сдвига определяется геометрическими и пружинными параметрами, пиковой силой и шириной надреза или поиском таблицы, задающим относительное перемещение от силы.
Геометрические и пружинные параметры
Геометрическая и пружинная параметризация используют четыре области, чтобы задать силу сдвига. На следующем рисунке показаны эти области.
Поскольку мяч сферический, а вырез симметричен, горизонтальная сила от функции перемещения симметрична относительно источника. (См. Пиковая сила и ширина выемки.)
| Область | Положение мяча и угол контакта | Сила сдвига |
|---|---|---|
| 1 | Мяч находится вне конической выемки. Угол контакта вертикальный. | Вязкое демпфирование и только кинетическое трение. Нет весеннего вклада. |
| 2 | Мяч входит в вырез, в контакте с углом выреза. Угол контакта поворачивается от вертикали. | Пружина, вязкое демпфирование и вклады кинетического трения. Peaks на переходном участке от области 2 к области 3. |
| 3 | Мяч скользит по грани выреза. Контактный угол является постоянным. | Сила уменьшается, когда пружина простирается, но не достигает нуля (предварительного поджатия пружины). |
| 4 | Мяч движется от одной грани к другой. Направление переключателей контактного угла. | Направление переключателей сил. Ширина области поворота сдвига управляет тем, насколько плавен этот переключатель. |
Пиковая сила и ширина надреза
Если вы выбираете параметризацию пиковой силы и ширины надреза, блок гарантирует, что кривая относительного к силе перемещения обеспечивает непрерывную силу и производную силы по фиксирующей области. Пиковые силы находятся на полпути между центром фиксатора и ребром фиксатора, как показано на следующем рисунке.
По поиску таблицы
С помощью интерполяционной параметризации таблицы можно создать произвольную функцию, связывающую силу сдвига с относительным перемещением. Если вы создаете такую функцию, рассмотрите следующие лучшие практики.
Если необходимо убедиться, что фиксатор сохраняет энергию, полный интеграл кривой относительного смещения силы (площадь под кривой) должен быть нулем.
Чтобы стабилизировать симуляцию фиксатора, избегайте разрывов в функции относительного к силе перемещения. Наиболее важным требованием является наличие области противоположного сдвига ненулевой ширины, аналогичной области 4 в геометрической параметризации.
Ограничения
Модель не учитывает инерцию. При необходимости добавьте массовые условия к портам R и C.
Если вы используете пиковую силу-пробку ширины или параметризацию поиска в таблице, кинетическое трение не зависит от обычной силы фиксации.
Порты
R и C являются переводными портами, сопоставленными с ползунком и корпусом, соответственно.
Параметры
Характеристики фиксатора
- Parameterization
Выберите способ определения характеристик фиксатора. Значение по умолчанию является
By peak force and notch width.By peak force and notch width- Задайте характеристики фиксатора по пиковой силе сдвига и ширине надреза.By table lookup- Задайте характеристики фиксатора одномерным поиском таблицы на основе относительного перемещения между ползуном и корпусом. Если вы выбираете эту опцию, панель изменяется с опции по умолчанию.By geometry- Задайте характеристики фиксатора по геометрии и динамике шара с вырезом. Если вы выбираете эту опцию, панель изменяется с опции по умолчанию.
- Initial relative position
Относительное перемещение ползунка и случай, когда начинается симуляция. Значение по умолчанию является
0.В раскрывающемся списке выберите модули. Значение по умолчанию является миллиметрами (
mm).
Трение
- Viscous friction coefficient
Задайте коэффициент вязкого трения для контакта шар-надрез. Должно быть больше или равно 0. Значение по умолчанию является
0.1.В раскрывающемся списке выберите модули. По умолчанию это newtons/( meters/second)
(N/(m/s)).- Friction to peak force ratio
Задайте коэффициент кинетического трения для контакта шар-надрез. Должно быть больше или равно 0. Значение по умолчанию является
0.01.Кинетическое трение - это отношение, умноженное на пиковую силу сдвига.
- Friction velocity threshold
Задайте относительную скорость, необходимую для пикового кинетического трения в упоре. Должно быть больше 0. Значение по умолчанию является
0.05.В раскрывающемся списке выберите модули. Значение по умолчанию является meters/second (
m/s).