Rotatorisch
Verwenden Sie Rotation (1 FG) (Rotation (1 DOF)), um die Rotationsbewegung von Berandungen und Volumina explizit oder in einem dynamischen Kraftausgleich zu bestimmen. Die Rotationsbewegung ist nur in einer Richtung verfügbar. Sie können mehrere Module Rotation (1 FG) (Rotation (1 DOF)) hinzufügen, die jeweils eine eigene Dynamik haben, und jedem Modul einen anderen Namen zuweisen. Die folgenden Bedingungen und Parameter sind in der Eigenschaftenkonsole verfügbar:
• Setup Options
• Hauptdynamik (Key Dynamics)
• Simulationsmethode
• Time Definition, wenn Sie als Simulationsmethode (Simulation Method)Transient (Moving Grid) festlegen.
• Motion Type
• ODE Time for Steady-State Run
• Rotationsachsenvektor (Rotational Axis Vector)
• Rotationsmittelpunkt (Center of Rotation)
• Rotationsrichtung (Rotational Direction)
• Min. Winkelverschiebung (Min Angle Displacement)
• Max. Winkelverschiebung (Max Angle Displacement)
Wenn Sie Advanced Mode in der Liste Setup-Optionen (Setup Options) auswählen, werden die folgenden Optionen in der Eigenschaftenkonsole angezeigt:
• Stability Factor (0-0.9)
• Ablenkungsmodell (Bounce Model)
• ODE-Integrator (ODE Integrator)
Bewegungstyp (Motion Type)
Dies bestimmt, ob die Bewegung für ein ausgewähltes Volumen oder eine Berandung explizit vorgeschrieben ist oder auf einem Kraftausgleich basiert. Der Betrag des Rotationswinkels für die Rotation (1 FG) basiert auf dem Rotationsachsenvektor und der Rechte-Hand-Regel. Gemäß der Regel nimmt der Winkel gegen den Uhrzeigersinn zu, wenn die Achse hin zu einem Beobachter zeigt. Die Bewegung für ein ausgewähltes Volumen oder eine ausgewählte Berandung wird wie folgt festgelegt:
• Kraftausgleich (Force Balance) – Berechnet die Rotationsdynamik (1 FG) eines Volumens oder einer Berandung als Teil der Lösung. Die Parameter für den Kraftausgleich (Force Balance) für die Rotation (1 FG) umfassen Folgendes:
◦ Initial Angle Position (Grad) – Legt den Startwinkel zum Zeitpunkt t = 0 für ein Volumen oder eine Berandung fest. Diese Position ist unabhängig vom Referenz-Theta, das Sie verwenden, um das Torsionsvorspannmoment und die Torsionskonstante zu definieren. Die Variablen in der Kraftausgleichsgleichung werden in rad oder rad/s gemessen.
◦ Initial Angular Velocity (rad/s) – Legt die Rotationsgeschwindigkeit (rad/s) zum Zeitpunkt t = 0 für ein Volumen oder eine Berandung fest.
◦ Trägheitsmoment (Moment of Inertia) (kg-m2) – Die Tendenz eines Körpers, Widerstand gegen die Winkelbeschleunigung zu leisten.
◦ Torsionskonstante (Torsion Constant) – Steht einer Zunahme des Winkels entgegen.
◦ Torsionsvorspannungs-Moment (Torsion Preload Torque) – Basiert auf der Position des zugeordneten Volumens oder der Berandung während des Modell-Setups. Es hängt nicht vom Wert der Anfangswinkelposition ab und steht einer Zunahme des Winkels entgegen.
◦ Dämpfungskoeffizient (Damping Coefficient) – Das Modul "Rotation (1 FG)" (Rotation (1 DOF) erzeugt ein Drehmoment entgegengesetzt der Winkelgeschwindigkeit gemäß dem Kraftausgleich. Das durch die Dämpfung bedingte Verzögerungsmoment hängt von der Rotationsgeschwindigkeit und dem Dämpfungskoeffizienten ab, die Sie angeben. Das dem Dämpfungskoeffizienten zugeordnete Drehmoment ist der Bewegungsrichtung entgegengesetzt.
◦ Additional Torque on Body – Fügt dem Kraftausgleich für die Rotationsbewegung (1 FG) eine Drehmomentquelle hinzu. Dies wird angezeigt, wenn Sie Erweiterter Modus (Advanced Mode) auswählen. Der Winkel und das Drehmoment basieren auf dem Rotationsachsenvektor und der Rechte-Hand-Regel. Gemäß der Regel nimmt der Winkel gegen den Uhrzeigersinn zu, wenn die Achse hin zu einem Beobachter zeigt. Dieses Drehmoment wird dem Kraftausgleich für die Rotation (1 FG) hinzugefügt.
• Vorgegeben (Prescribed) – Bestimmt die Rotation eines Volumens oder einer Berandung explizit als Funktion der Zeit. Sie legen in dieser Option die Winkelverschiebung fest. Sie können auf die angegebene Winkelverschiebung und die zugeordnete Winkelgeschwindigkeit über die Ausdrucksvariablen wie rotate_1d.angle und rotate_1d.omega zugreifen, um ein Volumen oder eine Berandung zu verschieben. Die Einheit für die Winkelverschiebung ist Grad.
◦ Wenn Sie eine konstante Winkelverschiebung für eine transiente Simulation (bewegtes Raster) angeben, wird das Volumen oder die Berandung im ersten Zeitschritt direkt zu diesem Winkel verschoben.
◦ Wenn Sie eine stationäre Simulation (feste Position) mit der Option Vorgegeben (Prescribed) verwenden, wird das Volumen oder die Berandung direkt zur Winkelverschiebung bewegt, die t = 0 entspricht.
Minimum Angle Displacement
Dadurch wird der Mindestwert der Winkelverschiebung eingeschränkt, die durch die Rotation (1 FG) angegeben wird. Dies wird normalerweise mit Volumen-Neuvernetzung (Volume Remesh) im Modul Allgemein (Common) verwendet, um den minimalen Rotationsgrad eines zugeordneten Volumens oder einer Berandung einzuschränken. Die Einheit für die minimale Winkelverschiebung ist Grad, was als physikalische Begrenzung oder Stopp betrachtet werden kann.
Wenn die Winkelverschiebung rotate_1d[.subname].angle, die Vorgeschrieben (Prescribed) oder Kraftausgleich (Force Balance) entspricht, die minimale Winkelverschiebung erreicht, geschieht Folgendes:
• Der Wert von rotate_1d[.subname].angle sinkt nicht unter diesen Punkt.
• Das Volumen oder die Berandung prallt mit einer Energie zurück, die dem ausgewählten Ablenkungsmodell entspricht.
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Der Standardwert -1.#INF bedeutet, dass es keine physikalische Beschränkung für die Bewegungsrotation des Objekts in negativer Richtung gibt, wo rotate_1d.angle negative Unendlichkeit erreichen kann.
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Maximum Angle Displacement
Dadurch wird der Höchstwert der Winkelverschiebung eingeschränkt, die durch die Rotation (1 FG) angegeben wird. Dies wird normalerweise mit Volumen-Neuvernetzung (Volume Remesh) im Modul Allgemein (Common) verwendet, um den maximalen Rotationsgrad eines zugeordneten Volumens oder einer Berandung einzuschränken. Die Einheit für die maximale Winkelverschiebung ist Grad, was als physikalische Begrenzung oder Stopp betrachtet werden kann.
Wenn die Winkelverschiebung rotate_1d[.subname].angle, die Vorgeschrieben (Prescribed) oder Kraftausgleich (Force Balance) entspricht, die maximale Winkelverschiebung erreicht, geschieht Folgendes:
• Der Wert von ofrotate_1d[.subname].angle steigt nicht über diesen Punkt hinaus.
• Das Volumen oder die Berandung prallt mit einer Energie zurück, die dem ausgewählten Ablenkungsmodell entspricht.
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Der Standardwert 1.#INF bedeutet, dass es keine physikalische Beschränkung für die Bewegungsrotation des Objekts in positiver Richtung gibt, wo rotate_1d.angle positive Unendlichkeit erreichen kann.
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