钟摆由固定杆 L 和连接在自由端的质量B组成。系统在垂直平面中移动,作用在质量上的唯一力是地球的引力和施加在杆上的力。该条受到已知力矩 Mbar的影响。确定杆的最小和最大相对旋转。
建议一个多体多体动力学模块
用SCDM建立2mm*2mm*600mm的固定杆。
进入Mechanical设置固定杆为刚体,底部添加质量点,质量为0.2kg
添加对地的转动副,选择固定杆的顶端面
网格划分默认即可
Analysis Settings中设置两个载荷步,具体设置如下
添加加速度,选择竖直的加速度,-9800
添加连接副载荷,大小选择表格
旋转速度设置如下,并且最后一步抑制。
右键solution插入连接副探针
仿真和理论对比
结果 | 理论 | 仿真 | 误差 |
最大转角 | 28.6° | 28.631 | 0.1% |
最小转角 | -28.6° | -28.633 | 0.1167% |
这里相信很多小伙伴比较困惑,理论值哪来的。其实验证案例都是根据课本或者一些论文里的案例来的,并不是脑袋一拍ANSYS团队自己想出来的,都是有出处的。但是毕竟是国外的软件,人家也不可能借鉴咱们中国的书,所以我也一直没有写。今天特地还去找了一下这个案例的参考教程,奈何没找到电子书,只有亚马逊上有卖。如果有小伙伴有渠道可以找到国外电子版的书,可以后台私聊我一下。如果能找到,以后我尽量把参考文献的那几页也分享给大家。
Da Silva, Marcelo R.M. Crespo. (2016). Fundamentals of Dynamics and Analysis of Motion. (1st ed., Vol 1). Mineola, NY: Dover Publications. 129-136.