Измерение силы и крутящего момента
Блоки с измерением силы и крутящего момента
Блоки с измерением силы и крутящего момента появляются в двух Simscape™ Multibody™ библиотеках:
Силы и крутящие моменты - осмыслите величину определенных сил, явно не предоставленных входом. Блоки с измерением силы включают Inverse Square Law Force и Spring and Damper Force. Каждый блок может чувствовать только величину своей собственной силы.
Соединения - Чувствуйте различные силы и крутящие моменты, действующие непосредственно на соединение. Все блоки соединений обеспечивают измерение силы и крутящего момента. Однако конкретные типы силы и крутящего момента, которые вы можете чувствовать, варьируются от соединения к соединению. Сила и измерение крутящего момента доступны строго между телами, которые соединяет соединение.
Измерение силы и крутящего момента в Simscape Multibody
Объединенные силы и крутящие моменты, которые вы можете почувствовать
Силы и крутящие моменты, которые можно ощущать в соединении, делятся на две категории:
Объединенные примитивные силы и крутящие моменты. Каждая такая сила или крутящий момент индивидуально вычисляется для данного примитива соединения. Усилия и крутящие моменты совместного привода относятся к этой категории.
Составные силы и крутящие моменты. Каждая такая сила или крутящий момент вычисляется совокупно для всего соединения. Ограничения и суммарные силы и крутящие моменты относятся к этой категории.
В таблице представлены различные объединенные силы и крутящие моменты.
| Тип силы/крутящего момента | Действия на | Меры |
|---|---|---|
| Привод | Индивидуальные примитивы соединений | Сила или крутящий момент приводят в действие индивидуальный примитив соединения. Измеренная сила или крутящий момент могут быть обеспечены входом или это может быть автоматически вычислено на основе входов движения соединений в модели. |
| Ограничение | Все соединения | Совокупная сила ограничения или крутящий момент, противоположный движению, нормальному к степеням свободы соединений. По определению эти силы и крутящие моменты действуют ортогонально примитивным осям соединений. |
| Общее количество | Все соединения | Чистая сумма всех сил или крутящих моментов, действующих между системами координат портов соединений. К ним относятся приводы, внутренние и ограничительные силы и крутящие моменты. |
Рисунок показывает основной пример этих сил, действующих на поршень кривошипа-поршня.
На рисунке:
F A - сила привода, которая приводит поршень в движение к кривошипной ссылке.
F I является внутренней пружиной и силой демпфера, которая сопротивляется движению поршня относительно ёмкости.
F C является ограничительной силой, которая противостоит эффекту силы тяжести на поршень, препятствуя его падению.
Общая сила равна чистой сумме F A, F I и F C.
Направление измерения силы и крутящего момента
В соответствии с третьим законом движения Ньютона, сила или крутящий момент, действующий между двумя системами координат портов соединений, сопровождает равную и противоположную силу или крутящий момент. Если система координат базовых портов блока Prismatic Joint оказывает силу на последующую систему координат портов, то система координат последующих портов оказывает равную силу на базовую систему координат. При измерении композитных сил и крутящих моментов в блоках соединений можно задать, какой из двух чувств:
Последующий элемент на основании - определите силу или крутящий момент, который прикладывает рамка последующего порта к системе координат базового порта.
Основа на последующем устройстве - определите силу или крутящий момент, который система координат базового порта оказывает на систему координат последующего порта.
Рисунок показывает эффект изменения направления измерения назад. Противоположное направление изменяет знак измерения.
