主要内容

负载接触旋转摩擦

Loaded-contact friction between two rotating surfaces

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  • SIMSCAPE / DRIVELINE / BRAKES&DENTENTS / ROWITATION

  • 负载接触旋转摩擦block

描述

The负载接触旋转摩擦block simulates friction between two rotating surfaces loaded with a normal force.

该块根据基于结构组件实现基本摩擦离合器block. From the locked state, the two surfaces unlock if the transmitted torque exceeds the static friction, as defined by the static coefficient of friction and current normal force. For details on how the locking and unlocking are modeled, see the基本摩擦离合器块参考页。

Torque is transmitted for normal forces larger than the阈值力范围。

You can also enable faulting. When faulting occurs, the surfaces will remain locked or will be unable to transmit power. Faults can occur at a specified time or due to an external trigger at portT

Equations

该块模拟了带有正常力的两个旋转表面之间的摩擦。当两个旋转表面未锁定时,通过以下方程式确定透射扭矩:

τ = N · μ · r eff · 符号 ( ω ) + τ visc ,

r eff = 2 3 Å r o 3 - r i 3 r o 2 - r i 2 ,

τ v i s c = μ visc · ω ,

where:

  • τis the transmitted torque.

  • Nis the normal force.

  • μis the friction coefficient.

  • reff是有效的半径。

  • rois the surface outside radius.

  • riis the surface inside radius.

  • ωis the relative angular velocity.

  • τviscis the viscous drag torque.

  • μvisc是粘性阻力扭矩系数。

Velocity-Dependent Model

You can model the effects of rotational velocity change by selecting a velocity-dependent model. To choose a velocity-dependent model, in the摩擦设置, set the摩擦模型参数为速度依赖性动力学摩擦系数。有关依赖速度和温度的摩擦模型的信息,请参见热,速度依赖性模型

对于速度依赖性模型,这些相关参数在摩擦设置:

  • Relative velocity vector

  • 动摩擦系数载体

  • 摩擦系数插值法

  • 摩擦coefficient extrapolation method

热模型

You can model the effects of heat flow and temperature change by selecting a temperature-dependent model. To choose a temperature-dependent model, in the摩擦设置, set the摩擦模型参数为依赖温度的摩擦系数。有关依赖速度和温度的摩擦模型的信息,请参见热,速度依赖性模型

对于温度依赖性模型,热端口H和these settings are visible:

  • 在里面摩擦设置:

    • 温度向量

    • 静态摩擦系数向量

    • 动摩擦系数载体

    • 摩擦系数插值法

    • 摩擦coefficient extrapolation method

  • 在里面Thermal Port设置:

    • 热质量

    • 初始温度

热,速度依赖性模型

您可以通过选择依赖速度和温度依赖性模型来对旋转速度变化和热流的影响进行建模。选择一个取决于速度和温度的模型摩擦设置, set the摩擦模型参数为温度和速度依赖性摩擦系数

对于依赖速度和温度依赖性模型的热端口H和these related settings and parameters become visible:

  • 在里面摩擦设置:

    • Relative velocity vector

    • 温度向量

    • 静态摩擦系数向量

    • Kinetic friction coefficient matrix

    • 摩擦系数插值法

    • 摩擦coefficient extrapolation method

  • 在里面Thermal Port设置:

    • 热质量

    • 初始温度

Faulty Behavior

您可以对以下方式启用错误的行为:

  • 仿真时间 - 故障在指定的时间发生。

  • 仿真行为 - 故障是针对外部触发器而发生的。这会公开端口T

You can choose either or both of these settings for block faulting. If faulting is triggered, the clutch responds according to the错误时的行为设置其余模拟。故障选项是:

  • 无法传输电源

  • 无法解锁

您可以将块设置为在Simulink诊断查看器中以警告或错误消息发布故障报告金宝appReporting when fault occurs范围。

局限性和假设

  • 该模型不解释惯性。外部添加惯性术语BF根据需要。

  • 该模型假设正常力的均匀分布计算扭矩。

端口

输入

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物理信号端口与正常力相关。该信号为正或零。小于零的信号被解释为零。

Physical signal port for an external fault trigger. Triggering occurs when the value is greater than 0.5. There is no unit associated with the trigger value.

依赖性

当这个端口可见Enable faults被设定为启用外部故障触发器被设定为

保存

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Rotational conserving port associated with the driving (base) surface.

旋转保护端口与驱动的(自动)表面相关。

与热流有关的热保存端口。

依赖性

只有在摩擦设置, the摩擦模型参数设置为依赖温度的摩擦系数或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦模型摩擦参数依赖性

Parameters

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Geometry

Parameterization method for the loaded-contact friction model:

  • 定义有效半径— Provide a value for the friction effective radius.

  • 定义环形区域- 根据摩擦表面的内部和外直径定义摩擦有效半径。如果选择此选项,则面板会从其默认值中更改。

依赖性

此参数的值会影响其他参数的可见性Geometry设置。

Effective radiusreff。该值必须大于零。

依赖性

仅当此参数才能看到几何模型参数设置为定义有效半径

Outside diameter, 2 *ro,摩擦表面。必须大于零。

依赖性

仅当此参数才能看到几何模型参数设置为定义环形区域

内径2 *ri,摩擦表面。Must be greater than zero, but less than the friction surface outside diameter.

依赖性

仅当此参数才能看到几何模型参数设置为定义环形区域

摩擦

该表显示了某些端口,参数和设置的可见性如何取决于您选择其他参数的选项。要学习如何阅读桌子,请参阅参数依赖性

摩擦参数依赖性

摩擦
摩擦模型
固定动力学摩擦系数 速度依赖性动力学摩擦系数 依赖温度的摩擦系数 温度和速度依赖性摩擦系数

公开:

  • 保存portH

  • 热参数摩擦设置

  • Thermal Port设置

公开:

  • 保存portH

  • 热参数摩擦设置

  • Thermal Port设置

- - 温度向量 温度向量
- Relative velocity vector - Relative velocity vector
Static friction coefficient Static friction coefficient 静态摩擦系数向量 静态摩擦系数向量
Kinetic friction coefficient 动摩擦系数载体 动摩擦系数载体 Kinetic friction coefficient matrix
- 摩擦系数插值法 摩擦系数插值法 摩擦系数插值法
- 摩擦coefficient extrapolation method 摩擦coefficient extrapolation method 摩擦coefficient extrapolation method
速度公差 速度公差 速度公差 速度公差
阈值力 阈值力 阈值力 阈值力
粘性阻力扭矩系数 粘性阻力扭矩系数 粘性阻力扭矩系数 粘性阻力扭矩系数

Parameterization method to model the kinetic friction coefficient. The options and default values for this parameter depend on the friction model that you select for the block. The options are:

  • 固定动力学摩擦系数— Provide a fixed value for the kinetic friction coefficient.

  • 速度依赖性动力学摩擦系数- 根据磁盘之间的相对角速度,通过一维表查找定义动态摩擦系数。

  • 依赖温度的摩擦系数- 根据温度来定义表格查找的动力摩擦系数。

  • 温度和速度依赖性摩擦系数- 根据磁盘之间的温度和相对角速度来定义表格查找的动力摩擦系数。

依赖性

摩擦模型设置会影响其他参数,设置和端口的可见性。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

相对速度作为向量的输入值。向量中的值必须从左到右增加。最小值数量取决于您选择的插值方法。对于线性插值,每个维度至少提供两个值。对于平滑的插值,每个维度至少提供三个值。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为速度依赖性动力学摩擦系数或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

温度作为向量的输入值。最小值数量取决于您选择的插值方法。对于线性插值,每个维度至少提供两个值。对于平滑的插值,每个维度至少提供三个值。向量中的值必须从左到右增加。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为依赖温度的摩擦系数或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

Static or peak value of the friction coefficient. The static friction coefficient must be greater than the kinetic friction coefficient.

依赖性

仅在摩擦模型参数设置为固定动力学摩擦系数或者速度依赖性动力学摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

摩擦系数作为向量的静态值或峰值。矢量必须具有与温度向量相同的元素。每个值必须大于动力摩擦系数载体中相应元件的值。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为依赖温度的摩擦系数或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

动力学或库仑,摩擦系数。系数必须大于零。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为固定动力学摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

动摩擦系数作为向量的输出值。所有值必须大于零。

If the摩擦模型参数设置为

  • 速度依赖性动力学摩擦系数- 矢量必须具有与相对速度向量相同的元素。

  • 依赖温度的摩擦系数- 矢量必须具有与温度向量相同的元素数量。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为速度依赖性动力学摩擦系数或者依赖温度的摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

动力学系数作为基质的输出值。所有值必须大于零。基质的大小必须等于矩阵的大小,这是温度矢量×动力摩擦系数相对速度矢量的结果。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

当输入值位于两个连续的网格点之间时,用于近似输出值的插值方法:

  • Linear- 选择此选项以获得最佳性能。

  • 光滑的— Select this option to produce a continuous curve with continuous first-order derivatives.

有关插值算法的更多信息,请参见PS查找表(1D)块参考页。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为速度依赖性动力学摩擦系数,依赖温度的摩擦系数, 或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

当输入值不在参数列表中指定的范围之外时,用于确定输出值的外推法:

  • Linear- 选择此选项以在外推区域和与插值区域的边界处产生具有连续一阶导数的曲线。

  • Nearest— Select this option to produce an extrapolation that does not go above the highest point in the data or below the lowest point in the data.

  • 错误- 选择此选项,以避免在希望数据范围内进入外推模式。如果输入信号不在表的范围内,则模拟会停止并生成错误。

For more information on extrapolation algorithms, see thePS查找表(1D)块参考页。

依赖性

仅当您设置该参数时才可见摩擦模型参数为速度依赖性动力学摩擦系数,依赖温度的摩擦系数, 或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

Relative velocity below which the two surfaces can lock. The surfaces lock if the torque across theBF旋转端口小于有效半径,静态摩擦系数和施加的正常力的乘积。

施加到物理信号端口的正常力Nis applied to the contact only if the amount of force exceeds the value of the阈值力范围。下方的力阈值力are not applied, so there is no transmitted frictional torque.

粘性损失

粘性阻力系数,μvisc,用于计算阻力扭矩。系数取决于工作流体,流体温度和表面之间的最大距离的类型。

初始条件

内部状态基本摩擦离合器block state at the start of simulation.

  • Locked- 旋转端口BF最初锁定在一起。

  • Unlocked- 旋转端口BFare initially sliding relative to each other.

故障

启用外部或时间触发故障。发生故障时,表面无法解锁或无法传输电源。错误时的行为环境。

Set fault response. You can select the faulting between the surfaces as either:

  • 无法传输电源

  • 无法解锁

依赖性

To enable this parameter, setEnable faults

Enables portT。端口的物理信号Tthat is greater than0.5触发故障。

依赖性

To enable this parameter, setEnable faults

在指定时间启用故障触发。当。。。的时候Simulation time for fault event到达,表面根据错误时的行为环境。

依赖性

To enable this parameter, setEnable faults

当。。。的时候Simulation time for fault event到达,表面根据错误时的行为环境。

依赖性

To enable this parameter, setEnable faultsEnable temporal fault trigger

报告对故障条件的偏好。当报告设置为Warning或者错误,在Simulink诊断观看器中显示一条消息。金宝app什么时候错误选择,如果发生故障,模拟将停止。

依赖性

To enable this parameter, setEnable faults

Thermal Port

Thermal Port设置are visible only when, in the摩擦设置, the摩擦模型参数设置为依赖温度的摩擦系数或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

Thermal energy required to change the component temperature by a single degree. The greater the thermal mass, the more resistant the component is to temperature change.

依赖性

仅在摩擦设置, the摩擦模型参数设置为依赖温度的摩擦系数或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

Thermal energy required to change the component temperature by a single degree. The greater the thermal mass, the more resistant the component is to temperature change.

依赖性

仅在摩擦设置, the摩擦模型参数设置为依赖温度的摩擦系数或者温度和速度依赖性摩擦系数。有关更多信息,请参阅摩擦参数依赖性

扩展功能

C/C ++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。金宝app

Introduced in R2011a