INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 4 - ? wiedzą z zakresu mechaniki oglnej oraz drgań ... Z zakładki Bodies wybrać RigidBody- Box oraz przytrzymując lewy ... Zbir zadań z drgań

Embed Size (px)

Text of INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 4 - ? wiedzą z zakresu mechaniki oglnej oraz drgań ... Z zakładki...

  • 1

    KATEDRA MECHANIKI STOSOWANEJ Wydzia Mechaniczny

    POLITECHNIKA LUBELSKA

    INSTRUKCJA DO WICZENIA NR 4

    PRZEDMIOT MECHANIKA UKADW MECHANCZNYCH

    TEMAT Modelowanie fizyczne ukadu o dwch stopniach swobody w programie Adams

    OPRACOWA dr in. Andrzej Mitura

    CEL WICZENIA

    Celem wiczenia jest wykonanie modelu ukadu o dwch stopniach swobody w

    rodowisku ADAMS oraz wykonanie symulacji numerycznych potwierdzajcych istnienie

    dynamicznej eliminacji drga.

    PODSTAWY TEORETYCZNE

    Program MSC Adams suy do symulacji ruchu ukadw wieloczonowych, tzw. MultiBody

    Dynamics. Pracujc w tym rodowisku wykonujemy model fizyczny badanego ukadu. Wizualizacj

    ukadu o dwch stopniach swobody bdzie obiekt graficzny 3D, ktry zachowuje najbardziej istotne

    cechy ukadu rzeczywistego. W trakcie realizacji wiczenia studenci nie bd wykorzystywali rwna

    rniczkowych ruchu ukadu przedstawionego na rysunku 1. Podczas tworzenia modelu fizycznego,

    bd musieli przeanalizowa wszystkie powizania wspdziaajcych elementw ukadu, tj. wykaza

    si wiedz z zakresu mechaniki oglnej oraz drga mechanicznych.

    Rys.1. Model fizyczny ukadu o dwch stopniach swobody

  • 2

    PRZEBIEG WICZENIA

    W tej sekcji przedstawiono krok po kroku wszystkie czynnoci niezbdne do wykonania

    modelu fizycznego ukadu o dwch stopniach swobody.

    1. Korzystaj z menu Wszystkie programy uruchomi MSC Software/ADAMS

    2012/AView/Adams-View

    2. Utworzy nowy model

    3. Z zakadki Bodies wybra RigidBody- Box oraz przytrzymujc lewy przycisk myszki rozcign

    prostokt w dowolnym miejscu okna wizualizacji. Otrzymalimy w ten sposb pierwszy

    element ukadu w ksztacie prostopadocianu.

    Zmieni waciwoci elementu. W zakadce Browse/Bodies/PART_2 znajduj si trzy opcje

    wyboru:

    cm marker opisujcy pooenie rodka prostopadocianu,

  • 3

    MARKER_1 okrelajcy pooenie caego prostopadocianu,

    BOX_1 okrelajcy wymiary prostopadocianu.

    Klikajc prawym przyciskiem myszy na poszczeglne opcje wybra Modify, nada

    prostopadocianowi nastpujce waciwoci: dugo/ szeroko/ wysoko 0.5/0.2/0.2 m

    (BOX_1) , pooenie prostopadocianu -0.25, 0, -0.1 m (MARKER_1) oraz mas 100 kg

    (PART_2).

    4. Ograniczy liczb stopni swobody czci do moliwoci poruszania si tylko w jednym

    kierunku. W tym celu wybieramy z zakadki Connectors/Create a Translational joint.

    Nastpnie klikamy lewym przyciskiem myszy na cz PART_2, otoczenie ground, rodek

    cikoci czci cm i zaznaczamy kierunek, wzdu, ktrego ma przemieszcza si element.

    5. Czynnoci z punktw 3 i 4 powtarzamy w celu stworzenia drugiego prostopadocianu:

    dugo/ szeroko/ wysoko 0.1/0.1/0.1 m (BOX_2) , pooenie prostopadocianu -0.05,

    -0.3, -0.05 m (MARKER_4) oraz mas 10 kg (PART_3).

  • 4

    6. W celu wykonania niezbdnych pocze za pomoc elementw sprysto-tumicych naley

    do ukadu doda dodatkowy ukad wsprzdnych reprezentujcy sufit, do ktrego

    zostanie zamocowany jeden z nich. Dodatkowy ukad wprowadzamy korzystajc z zakadki

    Bodies/Construction Geometry: Marker klikajc w dowolny punkt otoczenia ground.

    Nastpnie zmieniamy jego lokalizacj poprzez zakadki Browse/Bodies/ground na

    0.0/0.4/0.0 (Marker_7).

    7. Dodawanie elementu sprysto - tumicego odbywa si z wykorzystaniem zakadki

    Forces/Create a Translational Spring Damper, klikajc myszk w jeden z wierzchokw

    wikszego prostopadocianu oraz mniejszego. Nastpnie naley zmodyfikowa lokalizacj

    punktw zaczepienia elementu sprysto-tumicego, Marker_8 i Marker_9. Korzystajc z

    Browse/Bodies/PART_2 zmieniamy pooenie Marker_8 na 0.0/0.0/0.0 oraz

    Browse/Bodies/PART_3 zmieniamy pooenie Marker_9 na 0.0/-0.2/0.0. Ostatnim

    elementem modyfikacji tej spryny jest przypisanie jej odpowiednich parametrw. W

    zakadce Browse/Forces/Spring_1 modyfikujemy wspczynniki sztywnoci i tumienia na

    60N/m oraz no damping.

    8. Dodawanie drugiego elementu sprysto tumicego odbywa si take z wykorzystaniem

    zakadki Forces/Create a Translational Spring Damper, klikajc myszk w jeden z

    wierzchokw wikszego prostopadocianu oraz wczeniej dodany ukad wsprzdnych

    (Marker_7). Nastpnie naley zmodyfikowa lokalizacj punktu zaczepienia elementu

    sprysto-tumicego, Marker_10. Korzystajc z Browse/Bodies/PART_2 zmieniamy

    pooenie Marker_10 na 0.0/0.2/0.0. W zakadce Browse/Forces/Spring_2 modyfikujemy

    wspczynniki sztywnoci i tumienia na 500 N/m oraz 90 Ns/m.

    9. Ostatnim brakujcym elementem w modelu fizycznym jest sia zewntrzna dziaajca na

    wiksz mas, ukad podstawowy. Dodajemy j poprzez zakadk Forces/Create a Force

  • 5

    klikajc na cz (Part_2), punkt zaczepienia (moe by jeden z wierzchokw) oraz wskazujc

    kierunek, na ktrym bdzie dziaaa sia. Nastpnie z wykorzystaniem

    Browse/Forces/SForce_1 definiujemy si w postaci funkcji 10*COS(2.4495*time).

    10. Wykonanie symulacji odbywa si poprzez zakadk Simulation/Run a Interactive Simulation.

    Wrd dostpnych opcji naley wybra: czas symulacji 100s, liczba krokw 5000, typ

    symulacji dynamiczny. Mona te odznaczy Update graphics display, wwczas czas trwania

    oblicze znacznie ulegnie skrceniu.

    11. Wywietlanie otrzymanych wynikw moliwe jest dziki wykorzystaniu zakadki

    Results/Open Adams Postprocessors. Wywietlenie odpowiedniego przebiegu czasowego

    odbywa si poprzez dodanie, np.: Results set: PART_3:XForm, Component: Y i potwierdzenie

    poleceniem Add curves.

  • 6

    12. Symulacje naley przeprowadzi dla wskazanych przez prowadzcego warto czstoci

    wymuszenia.

    OPRACOWANIE WYNIKW

    Po przeprowadzeniu symulacji naley zapisa w tabeli pomiarowej wartoci amplitud drga

    ukadu zasadniczego oraz dynamicznego eliminatora drga dla wskazanych czstoci wymuszenia.

    Tab. 1 Tabela danych i wynikw pomiarw

    k1 k2 M m c Q

    A1 A2

    W sprawozdaniu naley zamieci charakterystyki amplitudowo-czstotliwociowe sporzdzone dla obu mas.

  • 7

    SPRAWOZDANIE

    Sprawozdanie z wiczenia powinno zawiera: 1. Tabelk identyfikacyjn. 2. Cel wiczenia. 3. Schemat modelu ukadu w programie Adams. 4. Tabel pomiarw i wynikw. 5. Obliczenia i wykresy. 6. Wnioski.

    Literatura:

    1. Szabelski K.: Zbir zada z drga mechanicznych. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2002

    2. Szabelski K. , Warminski J.: wiczenia laboratoryjne z dynamiki i drga ukadw mechanicznych, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2006

    3. www.mscsoftware.com