Упругий вал
 |
 |
| Си | |
| в палитре | на схеме |
Блок предназначен для моделирования упругого вала. Вал разбивается на заданное количество элементов, моделирующих вращение части вала под действием внутренних вязкоупругих крутящих моментов, вызванных деформацией вала. Деформация вала определяется как разность углов поворота и угловых скоростей элементов разбиения.
Момент инерции вала, коэффициент жесткости и коэффициент демпфирования возможно задавать вручную или рассчитывать на основе геометрических размеров вала круглого сечения и свойств материала. В этом случае механические характеристики рассчитываются по формулам:
где:
- JP – полярный момент инерции сечения вала, м4
- DO и DI – внешний и внутренний диаметры полого вала, м
- J – момент инерции вала, кг·м2
- ρ – плотность материала вала, кг/м3
- L – длина вала, м
- K – коэффициент упругости вала, Н·м/рад
- E – модуль упругости материала вала, Па
- D – коэффициент демпфирования вала, Н·м·с/рад
- C – коэффициент вязкостного демпфирования материала вала
Блок позволяет изменять направление портов "С" и "R" для удобства подключения к
другим блокам модели:
- Если порты входные, то блок представляется в виде N инерций и N+1 вязкоупругих элементов, соединяющих элементы разбиения и блоки, подключенные к портам данного блока
- Если порты выходные, то блок представляется в виде N инерций и N-1 вязкоупругих элементов, соединяющих элементы разбиения. Блоки, подключенные к портам данного блока, подключатся напрямую к первой и N-й инерциям. Начальные положения и скорости на портах "С" и "R" определяются первым и N-м элементами массивов начальных углов и угловых скоростей
Порты
| Имя | Описание | Тип линии связи |
|---|---|---|
| C | Порт для подключения условно неподвижных (case) блоков модели. Порт может быть входным или выходным, в зависимости от выбранного значения в свойстве "Тип портов" | Механика вращательная |
| R | Порт для подключения условно подвижных (rotor) блоков модели. Порт может быть входным или выходным, в зависимости от выбранного значения в свойстве "Тип портов" | Механика вращательная |
Свойства
| Название | Имя | Описание | По умолчанию | Тип данных |
|---|---|---|---|---|
| Тип портов | mod_type | Позволяет задать тип портов. У блока изменяется графическое изображение в зависимости от выбранного значения. Возможные значения: "Входные", "Выходные" | Входные | Перечисление |
| Количество элементов разбиения | N | Количество элементов разбиения | 5 | Целое |
| Механические характеристики | Группа свойств, задающих механические характеристики вала | |||
| Способ задания механических характеристик | ChType | Позволяет задать способ задания механических характеристик. Возможные значения: "Вручную", "Свойства материала" | Вручную | Перечисление |
| Длина вала, м | L | Длина вала. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" | 1 | Вещественное |
| Внешний диаметр вала, м | Do | Внешний диаметр вала. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" | 0.01 | Вещественное |
| Внутренний диаметр вала, м | Di | Внутренний диаметр вала. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" | 0 | Вещественное |
| Плотность материала, кг/м3 | Rho | Плотность материала. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" | 7800 | Вещественное |
| Модуль упругости материала, Па | E | Модуль упругости материала. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" | 7.93E10 | Вещественное |
| Коэффициент вязкостного демпфирования | C | Коэффициент вязкостного демпфирования. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" | 0.01 | Вещественное |
| Коэффициент жесткости, Н·м/рад | K | Коэффициент жесткости. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" и отображается в режиме "Только для чтения", носит справочный характер | 100 | Вещественное |
| Коэффициент демпфирования, Н·м·с/рад | D | Коэффициент демпфирования. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" и отображается в режиме "Только для чтения", носит справочный характер | 1 | Вещественное |
| Момент инерции, кг·м2 | J | Момент инерции. Свойство доступно при выборе способа задания механических характеристик "Свойства материала" и отображается в режиме "Только для чтения", носит справочный характер | 1 | Вещественное |
| Начальные условия | Группа свойств, задающих начальные условия | |||
| Массив начальных углов элементов разбиения, рад | Fi0 | Массив начальных углов элементов разбиения. Количество элементов массива должно быть равно "Количеству элементов разбиения" | [0 , 0 , 0 , 0 , 0] | Массив |
| Массив начальных скоростей элементов разбиения, рад/с | W0 | Массив начальных скоростей элементов разбиения. Количество элементов массива должно быть равно "Количеству элементов разбиения" | [0 , 0 , 0 , 0 , 0] | Массив |
Параметры
| Название | Имя | Описание | Тип данных |
|---|---|---|---|
| Небаланс мощности (Qc-Qr), Вт | Q | Мощность, отбираемая валом на внутренние деформации | Вещественное |
| Порт C | Группа параметров, отображающих параметры вращательного движения на порте "C" | ||
| Угол поворота, рад | Fic | Значение угла поворота на порте "С" | Вещественное |
| Угловая скорость, рад/с | Wc | Значение угловой скорости на порте "С" | Вещественное |
| Угловое ускорение, рад/с2 | Epsc | Значение углового ускорения на порте "С" | Вещественное |
| Момент, Н·м | Tc | Момент, с которым подключенные блоки действуют на порт "C" | Вещественное |
| Порт R | Группа параметров, отображающих параметры вращательного движения на порте "R" | ||
| Угол поворота, рад | Fir | Значение угла поворота на порте "R" | Вещественное |
| Угловая скорость, рад/с | Wr | Значение угловой скорости на порте "R" | Вещественное |
| Угловое ускорение, рад/с2 | Epsr | Значение углового ускорения на порте "R" | Вещественное |
| Момент, Н·м | Tr | Момент, с которым подключенные блоки действуют на порт "R" | Вещественное |
Примеры
Примеры использования блока: