Jedną z czynności w procesie odpowiedzialnego projektowania jest sprawdzanie. Aby sprawdzić projekt, często warto użyć prostych i niezawodnych przypadków teoretycznych. Przypadki takie opisano poniżej.
Przypadki te opisują równania i założenia wykorzystywane podczas sprawdzania danych wyjściowych symulacji.
Prosty przypadek sprawdzenia układu obciążnik-sprężyna.
Prawo Newtona:
(1)
Z:
Wartość numeryczna: | |
---|---|
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
10 |
![]() |
20 |
![]() |
15000 |
![]() |
0.3 |
![]() |
9.81 |
![]() |
0.33 |
![]() |
0.0 |
(1) |
|
z |
|
|
|
Rozwiązanie tego równania różniczkowego jest następujące: |
|
|
|
Rozwiązanie szczególne, gdy układ jest ustabilizowany, jest dla |
|
Następnie (2) |
![]() |
|
|
|
|
Warunki początkowe określają wartość A i |
|
dla t = 0,0, (3) |
![]() |
|
|
i |
|
|
|
Ostatecznie (4) i (6) podane w (3) dają równanie przemieszczenia: |
|
|
|
To równanie zostało następnie zaprogramowane w programie Excel i wyniki zostały porównane z wynikami otrzymanymi w symulacji dynamicznej i okazały się identyczne. |
|
![]() |
Celem tego przypadku sprawdzenia jest sprawdzenie położenia i prędkości w wale korbowym oraz mechanizmie tłoka, gdy dane wyjściowe symulacji dynamicznej w porównaniu z równaniami teoretycznymi są takie same.
Znane wartości: „Rzut” lub odległość czopu wału korbowego od środka obrotu wału oraz długość pręta łączącego pomiędzy głównym czopem łożyska i złączem sworzniowym tłoka.
Diagram
Definicja |
R = długość(OP) = rzut wału korbowego L = długość(PQ) = długość pręta łączącego |
![]() |
|
Prędkość punktu Q względem bezwzględnego układu współrzędnych R0 = (x0, y0) |
|
![]() |
// położenie punktu Q w układzie R0 |
![]() |
//prędkość punktu Q w układzie R0 |
z:
|
|
i:
|
|
![]() |
|
z: ![]() |
|
i: ![]() |
|
następnie: ![]() |
|
Punkt Q pozostaje na osi y0 a komponent x0 wynosi 0,0 : |
|
![]() |
|
![]() |
|
Ostatecznie, używając (1): | |
![]() |
|
Równanie (1) daje wartość |
|
(1) |
|
i ![]() |
|
Używając programu MS Excel i wartości numerycznych (L=0,125 m, R=0,06 m i ![]() |
|
Położenie: |
|
![]() |
|
Prędkość: |
|
![]() |
Wynik: krzywe w symulacji dynamicznej są identyczne z krzywymi otrzymanymi na podstawie równań teoretycznych.