旋轉
使用「旋轉 (1 DOF)」(Rotation (1 DOF)) 顯式或根據動態力平衡決定邊界與體積塊的旋轉運動。旋轉運動僅在一個方向上可用。您可以新增「旋轉 (1 DOF)」(Rotation (1 DOF)) 模組,每個模組都有其自己的動態,並為每個模組設定不同的名稱。「內容」(Properties) 面板可提供下列條件與參數:
• 「設定選項」(Setup Options)
• 「主要動態」(Key Dynamics)
• 「模擬方法」(Simulation Method)
• 將「模擬方法」(Simulation Method) 設定為「瞬態 (移動格點)」(Transient (Moving Grid)) 時的「時間定義」(Time Definition)
• 「運動類型」(Motion Type)
• 穩態執行的「ODE 時間」(ODE Time)
• 「旋轉軸向量」(Rotational Axis Vector)
• 「旋轉中心」(Center of Rotation)
• 「旋轉方向」(Rotational Direction)
• 「最小角度位移」(Min Angle Displacement)
• 「最大角度位移」(Max Angle Displacement)
當您從「設定選項」(Setup Options) 清單中選取「進階模式」(Advanced Mode) 時,內容面板會顯示下列選項:
• 「穩定度係數 (0-0.9)」(Stability Factor (0-0.9))
• 「反彈模型」(Bounce Model)
• 「ODE 積分器」(ODE Integrator)
「運動類型」(Motion Type)
這可決定所選體積塊或邊界的運動是顯式還是根據力平衡指定。旋轉 (1 DOF) 之旋轉角度的量值根據旋轉軸向量及右手定則。根據規則,如果軸指向一位觀察員,角度會在逆時針方向上增加。所選體積塊或邊界之運動的指定如下所示:
• 「力平衡」(Force Balance) - 計算體積塊或邊界的旋轉 (1 DOF) 動態作為解的一部份。旋轉 (1 DOF) 的「力平衡」(Force Balance) 參數如下:
◦ 「初始角度方位」(Initial Angle Position) (度) - 針對體積塊或邊界在時間 t=0 時設定初始角度。此選項獨立於參照 Theta,您可用其來定義扭轉預負載扭矩與扭轉常數。採用 rad 或 rad/s 來量測力平衡方程式中的變數。
◦ 「初始角速度」(Initial Angular Velocity) (rad/s) - 針對體積塊或邊界在時間 t=0 時設定旋轉速度 (rad/s)。
◦ 「慣性矩」(Moment of Inertia) (kg-m2) - 主體抵抗角加速度的趨勢。
◦ 「扭轉常數」(Torsion Constant) - 隨著角度增加而減少。
◦ 「扭轉預負載扭矩」(Torsion Preload Torque) - 在模型設定期間基於相關聯體積塊或邊界的方位。此選項不取決於初始角度方位的值,並且隨著角度增加而減少。
◦ 「阻尼係數」(Damping Coefficient) - 根據力平衡,旋轉 (1 DOF) 模組可產生與角速度相反的扭矩。由於阻尼遲延的扭矩取決於旋轉速度與指定的阻尼係數。與阻尼係數相關聯的扭矩與運動方向相反。
◦ 「主體上的其他扭矩」(Additional Torque on Body) - 將扭矩的來源新增至旋轉 (1 DOF) 運動的力平衡。此選項會在選取「進階模式」(Advanced Mode) 時出現。角度與扭矩基於旋轉軸向量及右手定則。根據規則,如果軸指向一位觀察員,角度會在逆時針方向上增加。此扭矩會新增至旋轉 (1 DOF) 的力平衡。
• 「規定的」(Prescribed) - 顯式決定將體積塊或邊界的旋轉作為時間函數。您可以在此選項中指定角度位移。此外,還可以使用運算式變數 (如 rotate_1d.angle 與 rotate_1d.omega) 存取指定角度位移與相關聯角速度,以移動體積塊或邊界。角度位移的單位為度。
◦ 如果針對瞬態 (移動格點) 模擬指定恆定角度位移,體積塊或邊界會在第一個時間步長直接移動到該角度。
◦ 如果使用具有「規定」(Prescribed) 選項的穩態 (固定方位) 模擬,體積塊或邊界會直接移動到對應於 t=0 的角度位移。
最小角度位移
此選項會限制旋轉 (1 DOF) 所指定之角度位移的最小值。它通常與「一般」(Common) 模組之下的「體積塊」(Volume) 重新網格化一起使用,以限制相關聯體積塊或邊界的最小旋轉度。最小角度位移的單位為度,您可以將其視為實體限制或停止條件。
當對應於「規定」(Prescribed) 或「力平衡」(Force Balance) 的角度位移 rotate_1d[.subname].angle 達到最小角度位移:
• rotate_1d[.subname].angle 的值不會降低到該點之下。
• 體積塊或邊界會透過對應於所選反彈模型的能量反彈。
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預設值為 -1。#INF 表示物件在負方向上的旋轉運動沒有實體限制,其中 rotate_1d.angle 可達負無限大。
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最大角度位移
此選項會限制旋轉 (1 DOF) 所指定之角度位移的最大值。它通常與「一般」(Common) 模組之下的「體積塊」(Volume) 重新網格化一起使用,以限制相關聯體積塊或邊界的最大旋轉度。最大角度位移的單位為度,您可以將其視為實體限制或停止條件。
當對應於「規定」(Prescribed) 或「力平衡」(Force Balance) 的角度位移 rotate_1d[.subname].angle 達到最大角度位移時,會發生下列情況:
• 值 ofrotate_1d[.subname].angle 不會增加到該點之上。
• 體積塊或邊界會透過對應於所選反彈模型的能量反彈。
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預設值為 1。#INF 表示物件在正方向上的旋轉運動沒有實體限制,其中 rotate_1d.angle 可達正無限大。
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