RotationSpringDamper – 扭转弹簧阻尼

1)        模型路径

TYMultibody.Forces.RotationSpringDamper

2)        模型图标

 

3)        功能描述

该模型创建作用于坐标系frame_b原点B和frame_a坐标系原点A之间的扭转弹簧阻尼，弹簧阻尼的相对角度等于AB接口的相对角度，弹簧扭矩的作用方向服从右手定则 ，AB两点所受扭矩大小相等，方向相反。该模型为单纯的力单元，不限制任何自由度。

4)        基本假设

无

5)        模型接口

接口类型	接口名称	变量名称	单位	数据类型	描述
多体接口	frame_a	r_0[3]	m	Real	全局位移向量
		R	-	-	全局姿态
		f[3]	N	Real	局部力向量
		t[3]	Nm	Real	局部力矩向量
多体接口	frame_b	r_0[3]	m	Real	全局位移向量
		R	-	-	全局姿态
		f[3]	N	Real	局部力向量
		t[3]	Nm	Real	局部力矩向量

6)        模型参数

1.      常规参数 – General

参数名称	默认值	单位	类型	描述
n	{0,0,1}	-	1	弹簧转轴的方向向量
Rk	10000	N.m/rad	Real	刚度系数
Rd	10	N. m.s/rad	Real	阻尼系数
phi_rel0	0	deg	Real	弹簧未变形角度

7)        模型变量

1.      结果变量

变量名称	单位	类型	描述
Ti	Nm	Real	弹性扭矩

8)        模型原理

该模型将力矩作用在刚体模型上，通过弹簧刚度和阻尼系数计算弹簧的扭转力矩，施加到frame_a和frame_b坐标系原点A和B，如下图所示。

扭转变形示意图

扭转弹性力矩和阻尼力矩分别由下式计算

9)        参考文献

[1] 刘延柱，潘振宽，戈新生.多体系统动力学[M].第二版.北京.2014.7