XÂY DỰNG CÁC MODULE TỰ ĐỘNG TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC CƠ CẤU PHẲNG
3.1.3 Chất điể mở dạng các khớp bản lề di động
Hình 3.2 Phân tích chất điểm ở dạng khớp bản lề di đợng
Giả sử các vật rắn i, j, l liên kết với nhau qua bản lề BLk, ta có các phương trình đợng lực sau: ki kj kl k kx BL BL BL BL BL X X X m a (3.8) ki kj kl k ky BL BL BL BL BL Y Y Y m a (3.9)
Nếu khối lượng của bản lề 0
k BL
m (khơng đáng kể) thì vế phải của các phương trình (3.8) và (3.9) = 0.
Vậy module tự động khi khai báo các vật rắn, các chất điểm thuộc một trong số các loại điểm, các thơng số qn tính, cùng với các thơng số đợng học (toạ đợ x, y, góc; vận tốc dài, vận tốc góc, gia tốc dài, gia tốc góc) đã được tự đợng tìm từ trước đó nhờ các module động học, ta sẽ tự động thu được bảng ma trận, cấu thành nên hệ phương trình tuyến tính, để tìm ra được mơ-men quay của đợng cơ Mi và các phản lực tại các bản lề, con trượt.
BLk
Vật l
Vật j
Quy trình sử dụng các mơ-đun trong tính tốn động lực học cơ cấu
Như đã biết, để có thể thực hiện các bài tốn đợng lực học chúng ta cần phải phân tích, xác định và tách từng khâu riêng biệt. Từ đó người giải sẽ phân tích và xây dựng được các hệ phương trình đợng lực học liên quan đến từng khâu, sau đó sẽ thực hiện việc giải hệ tổng hợp tất cả các hệ phương trình đã tìm được ở trên. Quá trình này đối với các bài toán đơn giản hay các cơ cấu nhỏ thì chúng ta có thể dễ dàng thực hiện được. Nhưng khi đối mặt với những bài tốn nhiều cơ cấu hay phức tạp hơn thì việc này sẽ đòi hỏi rất nhiều thời gian cũng như cơng sức của người thực hiện, nhận ra những khó khăn đó, học viên đã lên ý tưởng các bước thực hiện cũng như quy trình để xây dựng module tính tốn đợng lực học mợt cách tự đợng. Quy trình thực hiện ấy được biểu diễn theo lưu đồ như sau (Hình 3.3):
Hình 3.3 Quy trình xây dựng ma trận giải bài tốn đợng lực học
Để có thể tạo ra được mợt module tính tốn đợng lực học chính xác, học viên đã thực nghiệm dựa trên rất nhiều bài tốn khác nhau nhằm mục đích tìm ra được điểm chung
Start
Xác định trình tự chuyển đợng
Xác định số điểm dựa trên vật nào là vật rắn, vật nào là chất điểm
End
Phân tích vật rắn và chất điểm để đưa ra những phương trình đợng học tương ứng
Dựa vào bước 2 (số chất điểm và vật rắn) để tạo ra ma trận kích thước tương ứng và giải ma trận
của các bài tốn. Từ đó xây dựng nên mợt quy trình tính tốn, giải quyết các bài tốn đợng lực học. Tuy nhiên, với bài tốn đợng lực học, học viên phân chia ra làm hai trường hợp để xử lý bài tốn đó là trường hợp có ma sát và trường hợp khơng có ma sát. Đối với trường hợp có ma sát học viên sẽ bỏ qua tình huống có lực tác đợng vào con trượt với mục đích làm nổi bật tầm quan trọng của ma sát đối với bài toán. Học viên sẽ trình bày các bước thực hiện mợt bài tốn tính tốn đợng lực học thơng qua mợt số ví dụ sau.