Adams中非线性衬套的定义与设置方法

1 概述

在Adams/View中,衬套不能直接进行非线性参数定义,但是,鉴于衬套这种弹性连接的动力学方程如下:

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图1  Adams中衬套动力学方程


很自然可以试验通过Adams广义力来对“非线性”衬套进行定义,因为广义力可以定义Adams非线性衬套定义方法的图2Adams非线性衬套定义方法的图3Adams非线性衬套定义方法的图4Adams非线性衬套定义方法的图5Adams非线性衬套定义方法的图6Adams非线性衬套定义方法的图7六个方向的分力,直接与衬套力学方程定义相匹配,而通过Adams函数对各个分力进行定义,引入spline样条函数描述衬套的刚度以及阻尼特性,可以解决衬套的非线性特性定义的问题。



2 实现方法

下面以如下图所示单摆为例介绍非线性衬套定义方法。

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图2  广义力或衬套用于单摆的示例

如上图2示例的简单单摆模型,如果是线性衬套,衬套与广义力的定义对应关系如下:

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图3  衬套参数

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图4  广义力中各分力的对应描述

从上面图3和图4,我们可以清楚地看到,通过广义力分力的函数描述,可以达到定义衬套力的效果,所用的关系式实际上就是图1表述的方程,不过要注意I标记、J标记或者参考标记的对应关系,并要注意所测位移、速度的正负号。

那么,衬套的非线性特性如何表述呢?其实很简单,将表征刚度、阻尼的参数用spline样条函数拟合即可,只是描述刚度、阻尼特性的样条函数中的变量(Independent Variable)用所测的位移、速度。操作方法如下:

1) 导入衬套径向和轴向的刚度、阻尼特性曲线数据,生成spline;

图片6.png

图5  导入刚度或阻尼特性曲线数据

1) 将生成的刚度、阻尼特性曲线用Adams中的spline样条函数插入广义力各分力表达式各参数位置,各对其位。

图片7.png

图6  spline样条函数插入广义力表达式中的刚度、阻尼参数位置

注意,导入的spline数据列是刚度、阻尼数据,广义力各分力方向的刚度、阻尼参数依上法重复操作即可。

最后一点重要提示:因为衬套其实并不是简单的刚度+阻尼表征力的组合,它对运动也有一定的限制,我们从Adams帮助文档可以看到这一点,具体表现在衬套对径向角位移或变形有限制,因此最好在描述非线性衬套时用衬套+广义力的组合方式。

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