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基于Adams的鋼絲繩懸掛小球彈性碰撞分析

2023-09-12 17:15 作者:小明愛死磕  | 我要投稿


在完全彈性碰撞的條件下,兩個小球碰撞后,沒有動能損失,碰撞能夠持續(xù)發(fā)生;實際情況下,鋼球發(fā)生碰撞后動能損失,碰撞力逐漸衰減,小球動能逐漸降低。本文通過Adams建立鋼絲繩懸掛小球模型進行碰撞模擬,其中:

1、將鋼絲繩離散為多段圓柱形剛體,不同剛體之間力的傳遞采用軸套力(Bushing)模擬;

2、兩個小球之間的碰撞力采用接觸(contact)進行模擬。


分析流程?Adams

一、?前處理

1.1?幾何模型構(gòu)建

1.2?材料定義

1.3?動力學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建

二、?求解

2.1 載荷邊界條件

2.2 位移邊界條件

2.3 求解設(shè)定

三、?后處理

3.1 仿真動畫

3.2 結(jié)果曲線

1、前處理?Adams

1.1 幾何模型的構(gòu)建

打開AdamsView,新建文件,定義文件名為xiaoqiu,導(dǎo)入模型并設(shè)定單位制為MMKS,鋼絲繩采用離散的多段剛體進行等效,如圖1所示。

圖1 鋼絲繩懸掛小球模型

1.2?材料定義

使用Adams中的默認(rèn)的steel材料。

1.3?動力學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建

1.3.1?定義球副

建立左右鋼絲繩固定端小桿對地的球副,如圖2所示。

圖2 固定端小桿與地面間的球副

1.3.2?軸套力的定義

在相鄰兩個小桿的mark點上建立離散的桿與桿間的軸套力(bushing),在末端桿與小球之間建立軸套力(bushing),如圖2紅色橢圓線條所示,相關(guān)參數(shù)如下圖3所示。

圖3 軸套力參數(shù)設(shè)置

1.3.3?定義接觸力

建立小球與小球之間的接觸力(contact),相關(guān)參數(shù)如下圖4所示,一般默認(rèn)即可,也可以適當(dāng)把調(diào)高懲罰因子。

圖4 接觸力參數(shù)設(shè)置

2、求解?Adams

2.1 載荷邊界條件

設(shè)定重力加速度默認(rèn)即可。

2.2 位移邊界條件

無。

2.3 求解設(shè)定

定義求解時間為2s,求解步長為200步,求解設(shè)定如圖5所示,點擊開始求解。

圖5 求解設(shè)定

3、后處理?Adams

3.1 求解完成后可以查看其仿真動畫,如圖6所示。

圖6 仿真動畫

3.2 結(jié)果曲線

仿真完成后可以查看小球之間的接觸力變化曲線,如圖7所示。

圖7 小球接觸碰撞力變化曲線


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