Rotazionale
Rotazione (1 grado di libertà) (Rotation (1 DOF)) consente di determinare il movimento rotazionale dei limiti e dei volumi, in modo esplicito o in un equilibrio dinamico di forze. Il movimento rotazionale è disponibile in una sola direzione. È possibile aggiungere moduli Rotazione (1 grado di libertà) (Rotation (1 DOF)), ciascuno con una propria dinamica, e assegnare a ogni modulo un nome diverso. Nel pannello Proprietà (Properties) sono disponibili le condizioni e i parametri seguenti:
• Opzioni impostazione (Setup Options)
• Dinamica chiave (Key Dynamics)
• Metodo di simulazione (Simulation Method)
• Definizione tempo (Time Definition), in caso di impostazione di Metodo di simulazione (Simulation Method) su Transitorio (griglia mobile) (Transient (Moving Grid))
• Tipo di movimento (Motion Type)
• Tempo ODE (ODE Time) per l'esecuzione con stato stazionario
• Vettore asse di rotazione (Rotational Axis Vector)
• Centro di rotazione (Center of Rotation)
• Direzione di rotazione (Rotational Direction)
• Spostamento angolo min (Min Angle Displacement)
• Spostamento angolo max (Max Angle Displacement)
Selezionando Modalità avanzata (Advanced Mode) nell'elenco Imposta opzioni (Setup Options), nel pannello Proprietà (Properties) vengono visualizzate le opzioni seguenti:
• Fattore di stabilità (0-0.9) (Stability Factor (0-0.9))
• Modello rimbalzo (Bounce Model)
• Integratore ODE (ODE Integrator)
Tipo di movimento
Determina se il movimento per un volume o un limite selezionato è prescritto esplicitamente o basato su un equilibrio delle forze. La grandezza dell'angolo di rotazione per la rotazione a 1 grado di libertà è basata sul vettore dell'asse di rotazione e sulla regola della mano destra. In base alla regola, se l'asse punta a un osservatore, l'angolo aumenta in senso antiorario. Il movimento per un volume o un limite selezionato viene specificato come descritto di seguito.
• Equilibrio di forze (Force Balance) - Calcola la dinamica della rotazione a 1 grado di libertà di un volume o un limite come parte della soluzione. I parametri di Equilibrio di forze (Force Balance) per la rotazione a 1 grado di libertà includono quanto segue:
◦ Posizione angolo iniziale (Initial Angle Position) (gradi) - Imposta l'angolo iniziale al momento t=0 per un volume o un limite. È indipendente dal valore theta di riferimento utilizzato per definire la coppia di precarico e la costante di torsione. Le variabili nell'equazione di equilibrio delle forze vengono misurate in rad o rad/s.
◦ Velocità angolare iniziale (Initial Angular Velocity) (rad/s) - Imposta la velocità di rotazione (rad/s) al momento t=0 per un volume o un limite.
◦ Momento d'inerzia (Moment of Inertia) (kg-m2) - Tendenza di un corpo a resistere all'accelerazione angolare.
◦ Costante torsione (Torsion Constant) - Si oppone a un aumento dell'angolo.
◦ Coppia precarico torsione (Torsion Preload Torque) - Parametro basato sulla posizione del volume o del limite associato durante l'impostazione del modello. Non dipende dal valore della posizione dell'angolo iniziale e si oppone a un aumento dell'angolo.
◦ Coefficiente smorzamento (Damping Coefficient) - La rotazione a 1 grado di libertà genera una coppia opposta alla velocità angolare in base all'equilibrio delle forze. La coppia ritardante causata dallo smorzamento dipende dalla velocità di rotazione e dal coefficiente di smorzamento specificato. La coppia associata al coefficiente di smorzamento è opposta alla direzione del movimento.
◦ Coppia aggiuntiva su corpo (Additional Torque on Body) - Aggiunge una fonte di coppia all'equilibrio delle forze per il movimento della rotazione a 1 grado di libertà. Questo parametro viene visualizzato quando selezionate Modalità avanzata (Advanced Mode). L'angolo e la coppia sono basati sul vettore dell'asse di rotazione e sulla regola della mano destra. In base alla regola, se l'asse punta a un osservatore, l'angolo aumenta in senso antiorario. Questa coppia viene aggiunta all'equilibrio delle forze per la rotazione a 1 grado di libertà.
• Imposto (Prescribed) - Determina in modo esplicito la rotazione di un volume o un limite in funzione del tempo. In questa opzione viene specificato lo spostamento d'angolo. È possibile accedere allo spostamento d'angolo specificato e alla velocità angolare associata utilizzando variabili dell'espressione quali rotate_1d.angle e rotate_1d.omega per il movimento di un volume o un limite. Come unità di misura per lo spostamento d'angolo vengono utilizzati i gradi.
◦ Se specificate uno spostamento d'angolo costante per una simulazione di tipo Transitorio (griglia mobile) (Transient (Moving Grid)), il volume o il limite si sposta direttamente a tale angolo al primo passo temporale.
◦ Se utilizzate una simulazione di tipo Stazionario (posizione fissa) (Steady (Fixed Position)) con l'opzione Imposto (Prescribed), il volume o il limite si sposta direttamente allo spostamento d'angolo corrispondente a t=0.
Spostamento d'angolo minimo
Questa impostazione limita il valore minimo dello spostamento d'angolo specificato dalla rotazione a 1 grado di libertà. Viene in genere utilizzata con remesh di Volume nel modulo Comune (Common) per limitare il grado minimo di rotazione di un volume o un limite associato. Come unità di misura per lo spostamento d'angolo minimo, che può essere considerato come un punto di arresto o una limitazione fisica, vengono utilizzati i gradi.
Quando lo spostamento d'angolo rotate_1d[.subname].angle corrispondente a Imposto (Prescribed) o Equilibrio di forze (Force Balance) raggiunge lo spostamento d'angolo minimo, si verifica quanto descritto di seguito.
• Il valore di rotate_1d[.subname].angle non scende al di sotto di tale punto.
• Il volume o il limite rimbalza con un'energia corrispondente al modello di rimbalzo selezionato.
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Il valore di default -1.#INF indica che non esiste alcuna limitazione fisica alla rotazione del movimento dell'oggetto in direzione negativa e rotate_1d.angle può raggiungere l'infinito negativo.
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Spostamento d'angolo massimo
Questa impostazione limita il valore massimo dello spostamento d'angolo specificato dalla rotazione a 1 grado di libertà. Viene in genere utilizzata con remesh di Volume nel modulo Comune (Common) per limitare il grado massimo di rotazione di un volume o un limite associato. Come unità di misura per lo spostamento d'angolo massimo, che può essere considerato come un punto di arresto o una limitazione fisica, vengono utilizzati i gradi.
Quando lo spostamento d'angolo rotate_1d[.subname].angle corrispondente a Imposto (Prescribed) o Equilibrio di forze (Force Balance) raggiunge lo spostamento d'angolo massimo, si verifica quanto descritto di seguito.
• Il valore ofrotate_1d[.subname].angle non supera tale punto.
• Il volume o il limite rimbalza con un'energia corrispondente al modello di rimbalzo selezionato.
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Il valore di default 1.#INF indica che non esiste alcuna limitazione fisica alla rotazione del movimento dell'oggetto in direzione positiva e rotate_1d.angle può raggiungere l'infinito positivo.
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