Aktivität 5: Anwenden von Abhängigkeiten und Lasten auf die Walze

Bei dieser Aktivität geben Sie strukturelle Abhängigkeiten mit Nullverschiebung für die drei translationalen Freiheitsgrade der Walze an, sodass sie sich nur um die Drehachse drehen kann. Anschließend geben Sie der Walze eine konstante Drehgeschwindigkeit für die Dauer des Ereignisses vor, sodass sie die Stahlplatte, die unter ihr durchläuft, dreht und abflacht.

Da die Walze bereits rollt und um den Stoß durch unmittelbares Beschleunigen auf die Zwangsdrehgeschwindigkeit zu vermeiden, legen Sie außerdem eine Anfangswinkelgeschwindigkeit gemäß der Randbedingung Zwangsdrehgeschwindigkeit fest.

Führen Sie zum Anwenden von Abhängigkeiten auf die Walze folgende Aufgaben aus:

Anwenden einer festgelegten strukturellen Abhängigkeit auf die drei translationalen Freiheitsgrade
Anwenden einer Zwangsdrehgeschwindigkeit von 314.159 rad/s auf die Walze um die Z-Achse
Definieren der Multiplikatorkurve, die die Zwangsdrehgeschwindigkeit steuert, um eine konstante Drehgeschwindigkeit sicherzustellen
Anwenden einer Anfangswinkelgeschwindigkeit entsprechend der Zwangsdrehgeschwindigkeit.

Voraussetzungen

Aktivität 4 ist abgeschlossen.

Schritte

Legen Sie Strukturelle Abhängigkeiten fest, um die drei translationalen Freiheitsgrade der Walze festzulegen.
1. Klicken Sie auf (Arbeitsbereich Simulation > Registerkarte Einrichtung > Gruppe Abhängigkeiten > Strukturelle Abhängigkeiten), um das Dialogfeld Strukturelle Abhängigkeiten zu öffnen.
2. Vergewissern Sie sich, dass der Typ für Abhängigkeit auf Fest gesetzt ist.
3. Klicken Sie im Ansichtsbereich auf die Walze, um sie als Ziel auszuwählen.
  
  Anmerkung: Da es sich um einen starren Körper handelt, wird der gesamte Körper ausgewählt, und drei Rotations-Freiheitsgrade (FHG) werden zusätzlich zu den üblichen translationalen Freiheitsgraden im Dialogfeld Strukturelle Abhängigkeiten angezeigt.
4. Klicken Sie auf Rx-, Ry- und Rz-Achse, um die Auswahl aufzuheben, sodass nur die drei translationalen Freiheitsgrade festgelegt sind.
5. Klicken Sie auf OK, um die Abhängigkeiten festzulegen und das Dialogfeld zu schließen.
Nach den Anfangsangaben dreht sich die Walze mit 314.159 rad/s. Geben Sie eine Zwangsdrehgeschwindigkeit von 314.159 rad/s für die Walze um die Z-Achse vor.
1. Klicken Sie auf (Arbeitsbereich Simulation > Registerkarte Setup > Gruppe Abhängigkeiten > Zwangsdrehung), um das Dialogfeld Zwangsdrehung zu öffnen.
2. Klicken Sie im Ansichtsbereich auf die Walze, um sie als Körper zu kennzeichnen.
  
  Anmerkung: Sie können nur Starre Körper auswählen.
3. Ändern Sie den Abhängigkeitstyp in Drehgeschwindigkeit.
4. Wählen Sie die Omega z-Komponente aus, um die Richtung zu definieren.
5. Klicken Sie ggf. auf Einheiten ändern, und ändern Sie die Einheiten in rad/s.
6. Legen Sie Größe OmegaZ auf 314.159 rad/s fest.
Definieren Sie die Bewegung der Walze so, dass sie sich mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit von 314.159 rad/s für die Dauer des Ereignisses bewegt.
1. Klicken Sie im Dialogfeld Zwangsdrehung auf Multiplikatorkurve, um das Dialogfeld Multiplikatorkurve zu öffnen.
2. Geben Sie rechts im Dialogfeld den Wert 1 als Multiplikator bei Zeit 0 ein, damit sich die Walze beim Start mit 314.159 rad/s bewegt.
3. Vergewissern Sie sich, dass in Zeile 2 Zeit auf 0.002 eingestellt ist. Dieser Wert entspricht der Ereignisdauer, die Sie in den Einstellungen definiert haben. Stellen Sie dann den Multiplikator erneut auf 1 ein, sodass sich die Walze weiterhin mit 314.159 rad/s für die gesamte Dauer bewegt.
4. Drücken Sie die Eingabetaste, um die Werte zu übernehmen.
5. Klicken Sie auf OK, um die Kurve zu übernehmen und das Dialogfeld Multiplikatorkurve zu schließen.
6. Klicken Sie auf OK, um die Zwangsdrehgeschwindigkeit anzuwenden und das Dialogfeld zu schließen.
  
  Anmerkung: Ein grüner Pfeil gibt die Richtung der Zwangsdrehung an.
Wenden Sie eine Anfangswinkelgeschwindigkeit von 314.159 rad/s auf die Walze an. Verwenden Sie eine Kante der Walze als Positionsreferenz und die vordere Fläche der Stahlplatte als Richtungsreferenz.
1. Klicken Sie auf (Arbeitsbereich Simulation > Registerkarte Setup > Gruppe Lasten > Anfangswinkelgeschwindigkeit), um das Dialogfeld Anfangswinkelgeschwindigkeit zu öffnen.
2. Wählen Sie die Walze im Ansichtsbereich aus, um sie als Körper auszuwählen.
3. Vergewissern Sie sich, dass der Richtungstyp auf Normal festgelegt ist.
4. Klicken Sie ggf. auf Einheiten ändern, und ändern Sie die Einheiten in rad/s.
5. Klicken Sie im Dialogfeld Anfangswinkelgeschwindigkeit auf Auswählen für die Positionsreferenz, um sie zu aktivieren, und klicken Sie dann auf eine runde Kante der Walze.
  
  Anmerkung: Dadurch wird der Mittelpunkt des Kreises als Position der Drehachse definiert.
6. Klicken Sie im Dialogfeld Anfangswinkelgeschwindigkeit auf Auswählen für die Richtungsreferenz, um sie zu aktivieren, und klicken Sie dann auf die vordere Fläche der Stahlplatte.
  
  Anmerkung: Dadurch wird die Richtung Normal angegeben, die die Rotationsachse definiert.
7. Klicken Sie im Dialogfeld Anfangswinkelgeschwindigkeit auf Richtung umkehren, sodass die Richtung des orangefarbenen Pfeils der Richtung des grünen Pfeils entspricht.
8. Legen Sie als Größe den Wert 314.159 rad/s fest.
9. Klicken Sie auf OK, um die Last anzuwenden und das Dialogfeld zu schließen.

Aktivität 5 - Zusammenfassung

Schritte bei dieser Aktivität

Anwenden einer festgelegten strukturellen Abhängigkeit auf die drei translationalen Freiheitsgrade
Anwenden einer Zwangsdrehgeschwindigkeit von 314.159 rad/s auf die Walze um die Z-Achse
Definieren der Multiplikatorkurve, um eine konstante Drehgeschwindigkeit sicherzustellen
Anwenden einer Anfangswinkelgeschwindigkeit entsprechend der Zwangsdrehgeschwindigkeit.