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:
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、、、、和六个方向的分力,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。
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:
图3 衬套参数
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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