探究螺母自转所得结论与动力学仿真结论相吻合

前一段时间,我们对螺母在螺栓上自行旋转现象进行实验探究和理论分析,得出了一些初步的结论。

近日,利用闲暇的时间,我们运用二维动力学仿真软件WM对螺母在螺栓上自动旋转的现象进行了仿真模拟,模拟结果与实验结论和理论分析相吻合。

一、物理建模

1.创建长物条、圆柱和四方螺母;

2.在长物条的左端安装一个沿逆时针方向定速旋转的电机,控制长物条逆时针匀速旋转;

3.将螺栓和长木条用另一台顺时针方向定速旋转的电机连接;

4.将螺母套在螺栓上面。

物理建模

二、参数设置

1.设置两台电机的转速为阶跃式定速,为5rad/s,10rad/s和15rad/s,每个速度值持续时间为2秒,电机转速参数设置为【if(time<4,5,(if(time<8,10,(if(time<12,15,20))))】;

2.设置系统参数,考虑螺母与螺栓之间的接触作用,撤销螺母与长物条之间的接触作用;

3.输出电机角速度与螺母自转角速度,观察两者之间的对应关系。

动画运行

三、数据分析

动力学仿真模拟结果显示:螺母自转角速度随着驱动力旋转角速度的增大而增大,仿真系统输出结论与理论分析和实验探究结论相吻合。

数据输出

四、相关连接

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