Личный кабинет
Подробное описание документа
Иванников В. В.
Численное исследование динамики вращающейся изогнутой пружины с использованием конечного элемента в форме одного витка / Иванников В. В., Сорокин Ф. Д., Чжоу Су. - DOI 10.18698/0536-1044-2018-2-11-22 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2018. - № 2. -
Разработана методика численного расчета движения изогнутой в дугу винтовой пружины, возбуждаемой вращением одного из захватов. При численном моделировании пружина заменялась дискретным набором витков, каждый из которых рассматривался как конечный элемент. Для построения геометрически нелинейного конечного элемента — витка, учитывающего большие перемещения и повороты, малые относительные перемещения отсчитывались от промежуточного «теневого» положения, в котором элемент не деформирован. Для исключения особых точек полные повороты представлены комбинацией тензора и вектора. При этом тензор большого поворота на шаге интегрирования оставался неизменным, а варьируемая малая часть поворота описывалась вектором Эйлера. Представлена методика получения касательной матрицы жесткости, матрицы обобщенных масс и гироскопической матрицы конечного элемента — витка. Полученные нелинейные уравнения движения модели пружины, составленной из таких конечных элементов, численно проинтегрированы методом Ньюмарка. Результаты расчета подтверждены данными натурных экспериментов с вращающейся изогнутой пружиной.
