Реализация качения в среде ансис

[Fedor 1 597]

По моему тоже, чтобы учитывать кинетическую энергию в которой скорость в квадрате,

надо, чтобы скорость была приличной, а так какие инерционные силы?

Штамп с вертикальной и горизонтальной нагрузкой, которая известна через закон Кулона.

И суперпозиция в линейных задачах. Решили раздельно и посмотрели основные эффекты, делов то

[Борман 2 375]

мне кажется в квазистатике нельзя получить "эффект" качения, т.к. процессы, происходящие при качении, выглядят сугубо динамическими.

Поскольку центр тяжести (по крайней мере, в случае недеформируемых тел) движется равномерно и прямлинейно, то... ну сами знаете. В этой задаче "динамический" эффект слабо выражен.. до сих пор не понимаю, где он должен проявится..

...хотя бы потому что они должны зависеть от скорости.

Сила тяжести тоже зависит от интенсивности гравитационного поля, а сила действующая на заряженное тело - зависит от напряженности электрического.. и тем не менее все считают в статике, а если удается, то и на бумажке по формулам сопромата, а не по уравнениям Максвелла.

[Fedor 1 597]

"Поскольку центр тяжести (по крайней мере, в случае недеформируемых тел) движется равномерно и прямлинейно, то... ну сами знаете. В этой задаче "динамический" эффект слабо выражен.. до сих пор не понимаю, где он должен проявится" - у недеформируемых нет смысла говорить о сопротивлении качению.

Тут как-то связано с тем, что происходит движение упругой энергии, то есть совершается работа приложенной горизонтальной силы. Интуитивно понятно, что чем больше деформация, тем больше работа. на единицу перемещения. Наверное в букварях расписана механика. Стоит поискать

"Трение качения — момент сил, возникающий при качении одного из двух контактирущих/взаимодействущих тел относительно другого и противодействующий вращению движущегося тела;

" в <noindex>http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%...%BD%D0%B8%D0%B5</noindex> например

Например при чисто герцевском давлении момент 0, а при наличии горизонтальных Кулоновских сил, возникает момент относительно колеса

[Форумный боец 1]

Борман, динамика, как мне кажется (давно ничего не считал и не разбирал :)), будет или должна проявляться не в динамике колеса, а в переходных деформационных процессах.

представим штамп-колесо. поставили на упругое основание, придавили сверху - по краям контактной зоны земля выпучится немного. когда мы начинаем катить наше прижатое колесо оно накатывается на маленькую упругую и "шершавую" горку-преграду по ходу движения, а так же отступает от такой же горки позади. тут и должно образовыватсья неравномерно распределенное по контактной зоне давление, которое и будет создавать "момент трения качения". тем более, что

у недеформируемых нет смысла говорить о сопротивлении качению

я представляю это примерно так.

[Борман 2 375]

Борман, динамика, как мне кажется (давно ничего не считал и не разбирал :)), будет или должна проявляться не в динамике колеса, а в переходных деформационных процессах.

Про динамику колеса спорить не буду.. опасаюсь древних греков, а про переходные процессы - полагаю они проявятся, если линейная скорость колеса будет сопоставима со скор. звука в полимере. Сколько там получается-то ? В целом вы конечно правы..

[Fedor 1 597]

Взаимодействие колеса и дороги осуществляется только по площадке контакта.

Есть бугорок или нет, колесо знать не может иначе чем через площадку контакта.

Задача найти распределение давлений в контакте и вычислить момент относительно

центра колеса, он и будет противодействовать качению. Вроде так по механике получается

[Форумный боец 1]

Взаимодействие колеса и дороги осуществляется только по площадке контакта.

Есть бугорок или нет, колесо знать не может иначе чем через площадку контакта.

при качении площадка контакта и будет отличаться от статики :)

[Fedor 1 597]

при качении площадка контакта и будет отличаться от статики :)

Если движение равномерное, то про качение можно забыть и рассматривать статику,

равновесие моментов. Момент приложенный к колесу, должен быть уравновешен моментом

от давления, иначе будет ускоренное вращение

[Форумный боец 1]

при установившемся качении будет установившаяся площадка, это факт. я говорю, что это будет не таже самая площадка, что при статике.

[Paltuss 1]

при установившемся качении будет установившаяся площадка, это факт. я говорю, что это будет не таже самая площадка, что при статике.

Вот и из моих игрищ с ансисом так получается. Да и из человеческой логики - если вдавливать строго вертикально цилиндр в полупространство - с чего бы там быть несимметричному распределению давления в зоне контакта. А если распределение симметричное - то никакого сопротивления качению нет.

Другое дело, что если бы надо было считать этот ролик на прочность, то придавил бы его в статике и не парился с этой мизерной силой трения, которая добавляется при качении (мизерная по сравнению с собственно нагрузкой на ролик). Наверно, качественная разница появится, если окружные скорости сравнимы со скоростью звука. Какие-нибудь волны начнут ходить по ролику, или там ещё чего..

[Форумный боец 1]

это да, но вон Цветочек пишет, что надо определенный эффект пронаблюдать. т.е. это как бы не вопрос прочности :)

[Fedor 1 597]

Простая модель может быть такой - пусть верхнее тело будет с закруглением (колесо) и может перемещаться только по вертикали. Надавили сверху и получили герцевский контакт. То есть решаем нелинейную задачу по определению контакта. Теперь в ней устанавливаем связи и решаем линейную задачу

при возможном горизонтальном смещении. Прикладываем горизонтальную силу на нижнее основание. В тот момент когда вертикальное перемешение противоположной от приложенной горизонтальной силы будет нулевым, то это и будет говорить о начале качения, то есть изменению абсолютной геометрии контакта при неизменной относительльной. И на том краю вертикальные напряжения станут нулевыми, а при дальнейшем контакт разорвется если связи односторенние, или растягивающими если двусторонние. В любой ситуации эту горизонтальную силу при известной вертикальной можно определить однозначно.

Она и будет обеспечивать противодействующий момент и сопротивление качению.

Массовые силы, а следовательно, динамика тут не при чем

[Цветочек 15]

Уважаемые участники! спасибо большое за дискуссию

Я специально оговорила квази-статику, чтобы снять все явно динамические предложения.

Тема которую я предложила не является такой уж простой, как кажется с первого взгляда и признаться что я опасалась этого сразу, она является очень сложной. В ансис можно смоделировать качение - конечно нужно крепко покумекать - голь на выдумку хитра, но само собой это очень грубо - нет в ансис закона кулона для качения. А это - а именно включение фрикционных процессов в процесс качения и правильный учет их, является самым сложным в качении. Обычно прочнисты формулируют конечно-элементные схемы в лагранжевом подходе, гидравлики в эйлеровом. Рассматривая качение, ндс счтитают в лагранжевом подходе, в вот фрикционную составляющую формулируют в эйлеровом. Ансис в силу определенных причин( не пишу об этом) игнорирует включение трение на высоком уровне в свои формулировки.

Для моих материалов третий инвариант тензора деформации равен единице, потому я имею некую потребность увидеть местную выпуклость - бугор - с набегающей стороны ролике(мне интересно - это не прочность?).

Изменено 14 июля 2009 пользователем Цветочек

[Fedor 1 597]

"включение фрикционных процессов в процесс качения и правильный учет" - вставьте тонкий слой пластичного материала, ведь пластичность эквивалентна трению, и забудьте. Просто решайте нелинейную задачку. Не будьте голой, когда много информации вокруг.

"третий инвариант тензора деформации равен единице,

потому я имею некую потребность увидеть местную выпуклость" - это не прочность, а шизофрения, потому, что на поверхности двухмерное напряженное состояние и произведение главных деформаций или третий инвариант по отределению равен нулю

Все это напоминает времена "большой советской науки", когда малограмотные партийные секретари

норовили прочности инженеров поучить и искали тонкости в мю 0.5

Хотя могли бы посмотреть хотя бы на фундаментальные решения упругости, Буссинеска, Черрути и убедиться, что эти несчастные числа помимо того, что делают бесконечной скорость звука в среде, еще и ведут себя вполне гладко (1- мю мю) ....

Такое вот ню-ню

"имею некую потребность увидеть местную выпуклость - бугор - с набегающей стороны" - так ее легко удовлетворить, если приварите выпуклость из силикона в квазистатике, делов-то

[Форумный боец 1]

если приварите выпуклость из силикона

[Борман 2 375]

...вставьте тонкий слой пластичного материала, ведь пластичность эквивалентна трению, и забудьте. Просто решайте нелинейную задачку.

Можно подробнее (с целью тренеровки на кошках) что это действие моделирует ? Чего-то не пойму пока..

...на поверхности двухмерное напряженное состояние..

Речь ведь не о поверхности, а о классе материалов. Вы же это поняли. Зачем язвите ?

норовили прочности инженеров поучить и искали тонкости в мю 0.5

Учат до сих пор в некоторых смешных НИИ и КБ.

делают бесконечной скорость звука в среде, еще и ведут себя вполне гладко

Черт чей с ней, с этой скоростью звука... Сколько не считал железки на прочность - никогда про неё не думал. Хотя нет, думал на лабе в универе... пожалуй все.

[Fedor 1 597]

Задали материал типа Друкера-Прагера, который сопротивляется сжатию и не сопротивляется

растяжению, и катите, а как щель образуется, сразу и увидите.

Ну а отцы-основатели понимали, что разрушения идут с поверхности, поэтому и не включали

третий инвариант в критерии прочности. Надо же, чтобы он не зависел от координат и положения

в детали. Так что Цветочек пытается разводить как лохов, а тут народ не такой

Капитализм вообще порождает шизофрению, об этом и Делез с Гватари писали в Анти-Эдипе

"Учат до сих пор " - а куда им деваться, народ подневольный, жизнью замученный, им думать не как начальству нельзя

[Цветочек 15]

Все верно по поводу пластичности.

Милые участники форума! имейте совесть - мы же все читали грина и церну. Просто по-разному поняли.

Изменено 15 июля 2009 пользователем Цветочек

[Fedor 1 597]

Все верно по поводу пластичности.

Милые участники форума! имейте совесть - мы же все читали грина и церну. Просто по-разному поняли.

Зеленых <noindex>http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B8%D0%BD</noindex> навалом всяких, а кто такая церна даже википедия не знает

Как уж тут поймешь, кроме того, что хочется чего то большого и светлого как литр водки

[Satellit 0]

Я думаю, что если вы действительно хотите поймять эффекты, о которых Вы говорите, то задачу нужно решать только в динамической постановке. А если Вас интересует НДС шины или колеса, то задача о стацинарном качении шины решена, например, профессором Белкиным А.Е.

Ес ли мой gif-файл загрузился, то Вы можете увидеть качение калеса с проскальзованием и деформированием основания.