范例 - 空间曲柄滑块机构推动小球使之与球瓶发生碰撞 - 机械系统动力学分析及ADAMS应用 联系客服

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图5-84 创建锁止约束

5.6.3 添加运动和力

作为一个完整的动力学模型,运动约束和构件受力往往是不可少的。在本例中,存在曲柄摆动这一运动约束,以及小球分别与滑块、平台和球瓶之间的碰撞力,球瓶与平台之间的碰撞力。

1. 创建曲柄的摆动

(1)将视图调整为右视图(Right),在主工具箱中用鼠标右键点击创建运动约束按钮,展开所有的运动驱动(Motion Driver)图标,点击创建转动(Rotational Jiont Motion)工具按钮

。然后点取曲柄转动副,从而创建一个运动约束,如图5-85所示。

图5-85 添加曲柄转动约束

(2)修改转动约束的运动函数 在默认情况下,上面创建的转动约束中的运动函数为转角函数,其表达式为30.0d * time,在大多数情况下需要修改这个函数才能符合用户的意图。修改方法为:在转动约束上右击鼠标,通过浮动菜单命令Motion:Motion_1==》Modify弹出Joint Motion对话框,如图5-86所示,将Function (time)栏中的函数表达式改写为“-15.0d * sin( 150 * time)”,点击OK按钮就完成了修改。

图5-86 Joint Motion对话框

2. 创建碰撞力

本例中的碰撞力分两种情况,和小球相关的三对碰撞不考虑摩擦力,球瓶和平台的碰撞考虑摩擦力,分别创建如下。

(1)定义小球和滑块等物体的碰撞。 将视图还原为前视图(Front),在主工具箱中用鼠标右键点击创建Connector按钮,展开所有的Connector图标,点击创建碰撞力(Contect)工具按钮

,弹出创建碰撞力

对话框,如图5-87(a)所示。在对话框“first solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单命令Contect_Solid—>Pick,然后在窗口中点取小球;在对话框“Secondt solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单命令Contect_Solid—>Pick,然后在窗口中点取滑块;最后点击对话框的OK按钮,这样就建立了小球与滑块之间的碰撞关系。

(2)小球与平台、小球与球瓶的碰撞关系按照以上方法依次建立。 (3)定义球瓶和平台的碰撞。

点击创建碰撞力(Contect)工具按钮

,弹出创建碰撞力对话框,在对话框的Friction

Force栏中选择Coulomb选项,对话框会打开有关意义摩擦力的参数项,如图5-87(b)所示。在对话框“first solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单命令Contect_Solid—>Pick,然后在窗口中点取球瓶;在对话框“Secondt solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单命令Contect_Solid—>Pick,然后在窗口中点取平台;在Static Coefficient栏中填入静摩擦系数0.5,在Dynamic Coefficient栏中填入动摩擦系数0.4;最后点击对话框的OK按钮,这样就建立了小球与滑块之间的碰撞关系。

(4)以上所有碰撞力定义完成后,如图5-88所示,至此,整个动力学模型建立完成。

图 5-87(a)定义碰撞力对话框 5-87(b)定义碰撞力对话框

图 5-88 定义碰撞力

5.6.4 仿真分析

以上过程利用ADAMS/View以交互式的方式建立了一个完整的动力学模型,下面就可以对其进行仿真计算了。

点击主工具箱的

按钮,在End Time栏中填入仿真时间0.5(秒),在Steps栏中填

进行仿真计算。仿真计算完成后,可以依次点击按钮

入仿真步数500(步),点击按钮

观看仿真动画,图5-89是几个仿真动画的截图。

图 5-89仿真分析动画截图