在上一篇博客文章中，我们讨论了如何滚子链条链轮组件的参数几何形状可以建立毫不费力地使用ComsolMultiphysics®软件中零件库中的内置几何零件。188金宝搏优惠在我们的链驱动器建模系列的第二部分中，您将了解如何将这种几何形状用作自动生成用于分析链驱动器系统的模型设置的输入。
链驱动模型中面临哪些挑战？
正如我们已经讨论的那样，链驱动器是包裹在一个或多个链轮上的几个链接的组件，用于将电源从机器的一个组件传输到另一个组件。由于具有不同类型相互作用的组件数量大量，因此这种系统的动力学并不是微不足道的。为了获得建模链驱动器系统时可能面临的挑战的味道，让我们从建模的角度分析链驱动机制。
考虑由金属或任何其他刚性材料制成的链条或链轮，在操作过程中经历了可忽略的变形。在这种情况下，您可以明智地将它们视为僵化的身体。要模拟comsol多物理中的刚体，您需要添加一个188金宝搏优惠刚性域每个链接上的节点。建模时要考虑的另一个重要方面是链接围绕关节轴旋转的能力，这使他们可以在齿链轮上移动并滑动。用于建模两个链接之间的这种不受约束的旋转附件每个链接边界上的节点和一个节点铰链关节它们之间需要节点。同样，要对链轮和链接之间的联系动力进行建模，您需要添加一个接触每个链轮和链接的外边界之间的节点。
对于具有多个链条链接和链轮的系统，手动添加具有适当参数的物理节点，例如每个铰链的轴和旋转中心，是一项疲惫的任务，具有很大的手动错误。
如何使用多体动力学模块建模链驱动器
为了快速设置链驱动系统，Comsol Multiphysics在版本5.5中引入了新功能。188金宝搏优惠与链驱动可用的功能多体动力学接口，您可以轻松地生成几个从单击按钮的单击来分析系统所需的物理节点。使用一组输入参数，还可以模拟一些常见的观察到的效果，例如链条链接之间存在弹性衬套，链接接头中的损失等。在以下各节中，我们证明了该细节的细节。链驱动功能，两个有趣的示例。
设置链驱动器模型的先决条件是现实的系统几何形状。你可以创建链几何形状在comsol多物理188金宝搏优惠或任何CAD工具中。一旦有链条链轮组件几何形状可用，建模的下一步是添加链驱动节点在多体动力学界面。
添加链驱动节点，模型构建器看起来像以下图：
带有滚子链链轮的模型构建器从零件库中添加为几何形状中的零件实例。此部分实例被视为输入链驱动节点在多体动力学界面以创建各种物理功能。
这链驱动节点自动化，从而在按钮的帮助下简化了模型设置创建链接和关节，位于设置窗户。单击此按钮，多个包含物理的节点组具有节点，例如刚性域，，，，附件，，，，铰链关节， 和接触在模型构建器中添加。重要的是要注意，在按下之前需要设置不同的输入创建链接和关节按钮。这些输入需要将适当的选择和其他参数值设置为自动化物理节点。以下各节描述了不同的输入以及如何调整它们以满足您的各种建模要求。
链驱动节点的选择设置
最重要的输入链驱动生成多个物理节点的节点是一组域和边界选择。您可以手动或自动输入这些选择链选择输入。如果链选择被设定为用户自定义，您需要在滚子链几何形状的不同组件上创建适当的选择，并将它们输入相应的选择输入字段。
这种手动方法的最简单替代方法是使用从部分实例选项。什么时候链选择被设定为从部分实例， 这部分实例输入列出了滚子链中的所有可用几何形状几何学节点（请参见下图）。如上一篇博客文章所述，滚子链轮组件的内置零件包含一组预定义的选择。When a particular roller chain geometry is selected, all of its predefined selections are automatically identified and taken as the input required for the链驱动。由于选择输入是自动设置的，因此它们处于不可编辑状态。但是，您可以通过选择选择的手动控制复选框，如果需要。
在A中可用的不同域和边界选择输入链驱动如下面所述：
域选择输入
如下图所示，链驱动最多可以具有三个域选择输入：
- 域选择，链接
- 域选择，链轮
- 域选择，衬套
不同的域选择输入链驱动节点。
并非所有选择输入都没有始终可用；相反，它们根据其他模型参数有条件地出现。例如，如果要将链中的所有链接建模为刚体，请设置链接类型输入到死板的。在这种情况下，选择输入域选择，链接将可用。使用此选择输入，刚性域节点都是在每个链接板上创建的。如果您使用零件库中的几何形状，则可以选择一个命名的内置域选择链接在此处自动选择。如果您使用自己的几何形状，则需要输入包含所有链接板的域选择。
选择用于创建的所有链接板刚性域节点。
用于建模刚性链轮，选择输入域选择，链轮用来。与链接域选择类似，仅在链轮类型被设定为死板的。如果您使用零件库中的几何形状，则可以选择一个命名的内置域选择链轮自动选择。如果您使用自己的几何形状，则需要输入包含两个链轮域的域选择。
选择两个用于创建的链轮刚性域节点。
第三域选择输入，域选择，衬套当您想在刚性链接之间包括弹性衬套的效果时，请使用，使用。在这种情况下，设置链接类型至用弹性衬套的刚性。其他选择输入，即域选择，衬套，将出现在可以输入衬套域的位置。在将链接保持为严格的同时，这将添加线性弹性材料链接之间的所有衬套域上的节点。如果您使用零件库中的几何形状，则可以选择一个命名的内置域选择衬套自动选择。如果您使用自己的几何形状，则需要输入包含所有衬套域的域选择。
选择用于创建的衬套域线性弹性材料节点。
如果您对链接和链轮中的弹性变形和随后的应力分布感兴趣，则需要将系统组件建模为弹性物体。通过设置值链接类型和链轮类型至松紧带。在这种情况下，不需要添加刚性域，因此将隐藏相应的域选择输入。将使用默认材料模型对身体进行建模，线性弹性材料， 在里面多体动力学界面。
这链设置部分链驱动节点，带有参数来创建刚性或弹性物体。
边界选择输入
最多有五个边界选择输入链驱动节点可以。像域选择输入一样，某些建模条件可能不需要一些边界选择输入。这些将被隐藏，其余的将在设置窗户。
边界选择输入链驱动是：
- 边界选择，销
- 边界选择，滚筒内部
- 边界选择，滚筒外部
- 边界选择，链轮外部
- 边界选择，链轮内部
链链路（左）和链轮（右）上可用的不同边界选择输入。
边界选择输入主要用于创建物理节点，例如附件，，，，铰链关节， 和接触。在描述关节和接触建模的以下各节中，您将看到如何使用不同的边界选择输入来为相应的特征创建选择。
连锁驱动器中的联合设置
在链条中，相邻的链路板（辊板和销板）之间的连接以一种方式，使它们之间的相对旋转不受限制。可以在模型中捕获此行为铰链关节轴正常与几何平面。选择输入边界选择，销和边界选择，滚筒内部用于此目的。一个附件节点是在每个交配引脚板外边界和辊板内边界上创建的。这些附件被用作资源和目的地输入铰链关节在它们之间创建。
用于创建的针板边界上的选择附件节点。滚子内边界的选择也处于相同的几何位置。
轻松控制和设置自动化的一些重要参数附件和铰链关节节点，链驱动节点在联合设置部分。例如，一个重要参数附件是其连接类型。它可以是刚性或灵活的。通过更改附件类型输入链驱动节点到死板的或者灵活的，您可以设置连接类型所有附件节点对您所需的价值。
同样，要设置轴的值和多个弹性铰链关节一次节点，使用链轮轴和关节类型输入。如果您使用内置零件进行几何形状，则所有接头的轴将与零件的链轮轴相同。您可以通过指定方向或选择平行于链轮轴的边缘来更改此操作。通过设置关节类型至松紧带，也可以在附件表面之间添加弹性连接。
可以通过链驱动节点是旋转阻尼。通过选择包括旋转阻尼复选框并设置适当的值阻尼系数，您可以将粘性阻尼的效果纳入所有关节。
这联合设置部分链驱动节点，参数可以控制铰链关节和附件节点。
如果将链驱动系统安装在某些外部轴上，则可能需要在链轮上创建附件和铰链接头以连接它们。如果复选框进入联合设置选择，链驱动节点自动创建一个附件节点和a铰链关节每个链轮的节点。
链驱动器中的建模接触
当链条在链轮上移动时，链条链路和链轮的外边界就会接触。因此，为了建模链驱动系统的接触动力学，需要选择滚子和链轮的外边界。两个选择输入，即边界选择，滚筒外部和边界选择，链轮外部，用于此目的。
基于网格的方法或基于滚子中心的方法用于对触点进行建模。在基于网格的方法中联系人对在滚子和链轮的外边界之间创建了一个接触节点与惩罚添加配方以计算接触对表面之间的接触力。
滚子和链轮的外边界之间的接触对。
与其使用基于计算昂贵的网格的方法，可以使用基于刚性的滚动板的系统来分析系统的更快版本。此方法称为基于滚子中心的方法。使用通用挤出操作员，此方法计算滚子的外边界与链轮上最接近的点之间的缝隙，沿空间正常的方向。
到现在，我们了解到链驱动节点充当“父节点”，以生成多个其他物理节点并设置其参数值。如前所述，物理节点的自动创建是通过创建链接和关节按钮。当“子节点”从父母那里获取其一些参数值链驱动节点，仅在为所有参数设置适当的值之后单击按钮。自动创建物理节点后，如果更改选择或其他参数链驱动节点，相关物理节点的设置也需要更新。点击创建链接和关节再次按钮以更新现有物理节点的设置或创建新的物理节点。在所有这种情况下，无论需要更新，都会在链驱动通知您的节点。
模拟ComsolMultiphysics®中滚子链轮组件的动力学188金宝搏优惠
到目前为止，我们已经看到Comsol Multip188金宝搏优惠hysics如何提供简单的解决方案来简化几何形状构建以及链驱动系统的模型设置。这在滚子链轮组件的动力学和滚子链轮组件的应力分析楷模。
这滚子链条链轮组装模型的动力学模拟链的动力学，其刚性链接包裹在2D中的两个刚性链轮周围。链条链轮组件的几何形状是使用内置几何零件创建的，整个模型是使用链驱动节点在多体动力学界面。该系统通过在驱动器链轮上规定的角速度设置为运动。进行瞬态研究以了解当驱动的链轮被抵消外部扭矩卸载或加载时系统的动力学。
以2D建模的链条链接和链轮的位移。
这滚子链条链轮组装模型的应力分析显示如何设置链条链轮组件的3D模型。所有组件都假定为弹性，并且系统的动力学是通过链轮处的角速度启动的。链条链接将运动传输到第二链轮，该链轮会受到应对的外部扭矩。我们对负载路径，接触力和各种组件组件的应力分布进行瞬态分析。
von mises应力分布在t = 0.1秒时链驱动器中的应力分布。
下一步
尝试使用comsol多物理部分库中的内置几何零件来构建自己的链驱动几何形状。188金宝搏优惠使用您的模型设置自动化链驱动功能，并查看建模工作流程中的便捷性。此外，探索多机动力学模块中可用的其他新功能和改进，如comsol Multiphysics版本5.5：188金宝搏优惠
评论（0）