滚动问题和静力学练习

ADAMS 上机练习三 滚动问题和静力学 X Y B1 B2 O A B g B3 E 1 图示运动学机构由杆 OA AB 和圆柱组成 圆球在粗糙的地面上作纯滚动 OA AB 均长 质量均为 1 Kg 关于质心的转动惯量为 1 Kg m2 圆 25 1m 球半径为 0 5 质量为 20 Kg 关于质心的转动惯量为 2 5 Kg m2 初始时刻 OA 与水平线夹角为 45o 用 ADAMS 软件计算系统从初始位置无初速度运动过 程中 OA 角速度 圆柱质心的线速度 圆柱的角速度的时间历程 单位 m rad s 画出曲线图 1 在菜单中选择 Setting 点击 Unit 将单位设置为 MKS 角位移单位取 Radian 2 在菜单中选择 Setting 点击 Working Grid 设置栅格点的距离为 0 1 X 0 1 Y 屏幕宽度为 3 X 2 Y Icon 0 1 3 在菜单中选择 View 点击 Coordinate Window 打开坐标系窗口 点击 在屏 幕上作点 Add to ground don t attach 0 0 5 1 O 0 5 1 0 A 0 0 5 1 B 4 点击 连接 OA 作杆 B1 点击 连接 AB 作杆 B2 5 点击 选择 New part Radius 0 5 过 B 点作圆球 6 右击 B1 点击 modify mass inertia 处 选择 User Input 输入 mass 1 Ixx 0 2 Iyy 1 Izz 1 对 B2进行相同的操作 右击 B3 点击 modify mass inertia 处 选 择 User Input 输入 mass 20 Ixx 2 5 Iyy 2 5 Izz 2 5 7 点击 选择 One Location Normal to Grid 点击 B1的左端点 8 点击 选择 Two Bod 1 Loc Normal to Grid 点击 B1 B2 B1的右端点 9 点击 选择 Two Bod 1 Loc Normal to Grid 点击 B3 B2 B3的右端点 10 点击 选择 Add to ground Global XZ 点击 E 点 B3与地面的接触点 11 点击 点击 选择 Type sphere to plane 在 sphere 处点击 B3 在 plane marker 处点击刚才加在地面上的 XZ 坐标系 Z 为接触面的法向 在 Contact array 处右击鼠标选择 Contact array Create 接触弹簧刚度系数 Stiffness 为 5e8 Newton m 指数 Force Exponent 为 2 2 阻尼 Damping 修改为 0 最大变形量为 1e 6 m 修改 Static friction coefficient 为 0 9 Slip velocity 0 001 m s Dynamic friction coefficient 为 0 8 transition velocity 0 01 m s 为了保证纯滚动 静摩擦 系数与动摩擦系数要足够大 点击 OK 12 点击 输入 End Time 为 4s Step Size 为 0 01 s 点击 运行并动画输出 13 点击 B1 按鼠标右键 选择 Measure Angular velocity Z Component 点击 OK 14 点击 B3 按鼠标右键 选择 Measure CM Velocity X Component 点击 OK 15 点击 B3 按鼠标右键 选择 Measure Angular velocity Z Component 点击 OK 01234 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 velocity m s t s 01234 1 5 1 0 0 5 0 0 0 5 1 0 V elocity m s t s 01234 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 A ngular velocity rad s t s x y g B1 2 图示物体 B1与固定于地面的支座之间通过弹簧连接 B1质量为 1 Kg 关于质 心的转动惯量为 1 Kg m2 左弹簧刚度为 500N m 右弹簧刚度为 400N m 初 始时刻 B1水平 用 ADAMS 软件计算系统平衡时 B1的转角 单位 m rad s 1 在菜单中选择 Setting 点击 Unit 将单位设置为 MKS 角位移单位取 Radian 2 在菜单中选择 Setting 点击 Working Grid 设置栅格点的距离为 0 1 X 0 1 Y 屏幕宽度为 3 X 2 Y Icon 0 1 3 点击 选择 New Part Closed Length 0 2 About center 点击点 0 1 1 5 1 作滑块 B1 0 9 0 5 1 0 9 0 5 1 0 1 1 5 1 0 1 1 5 1 4 在菜单中选择 View 点击 Coordinate Window 打开坐标系窗口 点击作点 Add to ground don t attach 点击在 B1上作点 0 0 1 0 0 1 0 1 1 选择 Add to part 0 1 1 5 右击 B1 点击 modify mass inertia 处 选择 User Input 输入 mass 10 Ixx 1 Iyy 1 Izz 1 6 点击 创建左弹簧 输入 K 的值为 500 C 的值为 0 连接地面上的点 和 B1的点 0 0 1 1 1 0 7 点击 创建右弹簧 输入 K 的值为 400 C 的值为 0 连接地面上的点 和 B1的点 0 0 1 1 1 0 8 在 Simulate 中选取 Interactive Controls 选取 Start at equilibrium 在 Simulation setting 中选取 Equilibrium 9 点击 输入 End Time 为 1s Step Size 为 0 01 s 点击 运行并动画输出 10 在 Setting Coordinate system 的 Rotation Sequence 中选择 313 Body fixed Ap