如何定义接触单元及接触力工具栏使用方法？

2023-07-01 理论教育版权反馈

【摘要】：现在已经完成几何形状定义。定义球-拉伸接触单元单击点-点接触图标右下角的黑色箭头,会展开接触力工具栏。Contact Element接触元素的附着体必须先进行定义。将对模型计算分析到2s,并为LMSVirtu-al.Lab绘图工具提供反作用力。动画显示模型求解完成后以动画显示球与拉伸体的弹性碰撞。图24-7 计算进程对话框从模型树上选择求解集合,选择的集合亮显为黄色。从选择数据对话框选择,单击显示按钮,图形显示在上面的窗口。

现在已经完成几何形状定义。【SPhere-to-Extrude Contact】球-拉伸接触单元可以添加到机械模型中。

双击模型树上的【Analysis Model】【Nodes and Elements】,返回到【Mechanism Design】机械设计工作台。

（1）定义【SPhere-to-Extrude Contact】球-拉伸接触单元

单击【Point-to-Point Contact】点-点接触图标右下角的黑色箭头,会展开【Contact Forces】接触力工具栏。在【Contact Forces】接触力工具栏内,单击【SPhere-to-Extrude Contact】球-拉伸接触图标,弹出【SPhere-to-Extruded-SurfaceContact】球-拉伸接触对话框。

Contact Element接触元素的【Attachments】附着体必须先进行定义。对于【SPhere Body】球形体,选择球的球心位置。当光标在图形区经过该点时,将亮显。

对于【Extrusion Body】拉伸体栏,从图形区或者模型树上选择【ThickSurface.1】。设置【SPhere Radius】球半径栏为0.01m。设置【SPring Coefficient】弹簧系数为1E6N/m。设置【DamPing Coefficient】阻尼系数为1kg-s。单击【OK】确定按钮,关闭对话框。从【File】文件菜单中选择【Save Management】保存管理。

（2）求解分析模型

双击模型树上的【Analysis Model】,确保在【Mechanism Design】机械设计工作台。双击模型树上的【Solution Set】,弹出【Solution Set】求解集合对话框。把【Working Directory】工作目录设置为文件模型所保存的目录。设置【Ending Time】结束时间栏为2s。设置【Print Interval】输出间隔栏为5E-4s。选择【Solution Set】求解集合对话框内的【Dynamic】动力学选项卡。使用下拉列表框设置【Reaction Forces】反作用力为【true】真。设置【Max Int Step】最大初始步长为5E-4s。单击【OK】确定按钮,关闭对话框。

单击【ComPute Solution】计算求解图标。将对模型计算分析到2s,并为LMSVirtu-al.Lab绘图工具提供反作用力。计算完成后单击【ComPutation in Progress...】计算进程对话框内的【Close Window】关闭窗口按钮,如图24-7所示。

（3）动画显示模型

求解完成后以动画显示球与拉伸体的弹性碰撞。

图24-7 【Computation in progress...】计算进程对话框

从模型树上选择【Solution Set】求解集合,选择的集合亮显为黄色。单击【Animate】动画图标,打开【Player】播放器工具栏。从【Animate】动画工具栏单击【Parameters】参数按钮,打开【Player Parameters】播放器参数对话框。在【Player Parameters】播放器参数对话框内,从【SamPling Step】采样步长下拉列表框内设置步长为5E-4s,用这个步长演示动画。从【Animate】动画工具栏单击【Parameters】参数按钮,关闭【Player Parameters】播放器参数对话框。单击【Player】播放器工具栏内的【Play Forward】向前播放按钮。图形区动画显示球与拉伸体的碰撞。再次单击【Animate】动画图标,关闭【Player】播放器工具栏。

（4）图形显示结果

单击【OPen Motion GraPh】打开运动图形窗口图标,打开运动图形窗口,如图24-8所示。单击【Analysis Case】分析算题点选框,在右侧的模型树上选择【AnalysisCase.1】。模拟的时间自动显示在【X-axis】x轴域内。在【Y-axis】Y轴域内,从【TyPe】类型下拉列表内选择【Contact】,在显示的选项中找到CONT-EXTR-Ball-Extrude.1：fn和CONT-EXTR-Ball-Ex-trude.1：dis。在下面的列表内,在【X-axis】x轴域内选择【SYSTEM：Time】；在【Y-axis】Y轴域内,按下＜Ctrl＞键,选择【CONT-EXTR-Ball-Extrude.1：fn】和【CONT-EXTR-Ball-Ex-trude.1：dis】。单击【Create plots】创建绘图图标,新的图显示在模型树【AnalysisCase.1】下面。

要显示绘制的图形,需要进行如下操作：

单击【New Display】新函数显示图标。从出现的菜单列表中选择【2D Plots】2D绘制,然后单击【Next】下一步图标。从出现的菜单列表中选择【UPPer-Lower Plot】高到低绘制。单击【Finish】完成按钮,显示新绘制的图形窗口。

在【Motion Display】运动显示对话框,先单击下面的窗口,显示绘制的图形。然后到底部,右键单击图形的名称,在弹出的快捷菜单中选择【Delete All Plots】删除所有绘图。在绘图区右键单击,在弹出的快捷菜单中选择【Select Data】选择数据选项。弹出【Select Data】选择数据对话框。从【Select Data】选择数据对话框选择【SYSTEM：Time--SYSTEM：Time--CONT-EXTR-Ball-Extrude.1：fn】,从下拉列表框内选择【UPPER-PLOT】,单击【DisPlay】显示按钮,图形显示在上面的窗口。从【Select Data】选择数据对话框选择【SYSTEM：Time--CONT-EXTR-Ball-Extrude.1：dis】,单击【Display】显示按钮,图形显示在上面的窗口。单击【Close】关闭按钮,关闭【Select Data】选择数据对话框。