Caractéristiques cinématiques
Introduction
Dans le cas du couplage magnéto mécanique, il est nécessaire d'introduire les caractéristiques cinématiques de la partie mobile, et de la charge couplée éventuelle, pour pouvoir résoudre l'équation fondamentale de la dynamique dans le cas d'un mouvement de translation, ou l'équation de conservation du moment d'inertie dans le cas d'un mouvement de rotation.
Traitement dans Flux
Le schéma ci-dessous met en évidence la façon dont le mouvement est traité dans Flux :
- la partie fixe, la partie mobile et la zone d'air compressible appartiennent au domaine élément fini
- la partie mobile peut être reliée à un dispositif extérieur (charge couplée) qui n'appartient pas au domaine élément fini
Caractéristiques mécaniques et cinématiques
Les caractéristiques mécaniques et cinématiques indispensables pour résoudre l'équation fondamentale sont les suivantes :
-
la masse ou le moment d'inertie de la partie mobile
et de la charge couplée (dispositif extérieur éventuel)
-
la force ou le couple résistant exercé sur la partie mobile
et sur la charge couplée (dispositif extérieur éventuel)
- les conditions initiales : position initiale et vitesse initiale de la partie mobile
Force ou couple résistant
La force ou le couple résistant peuvent être décrits de plusieurs façons :
- par des formules prédéfinies : force de frottement, force de rappel (ressort)
- par une formule avec paramètres entrée/sortie, entrée par l'utilisateur
Ces deux types de formule sont détaillés dans les blocs suivants.
Formules prédéfinies (1)
La force ou le couple résistant peut être décrit par l'intermédiaire d'une formule prédéfinie de type force ou couple de frottement.
| (1) Force ou couple de frottement | |
|---|---|
| Translation | Rotation |
|
|
|
|
Les signes dans l'équation sont définis de la façon suivante :
- si la
vitesse est positive (
ou 
>
0) : le signe 
est remplacé par
le signe + - si la
vitesse est négative ( ou <
0) : le signe est remplacé par
le signe –
Les trois coefficients f0, f1 et f2, sont définis de la façon suivante :
-
f0 : coefficient de frottement sec , indépendant de la vitesse (en N ou N.m)
-
f1 : coefficient de frottement visqueux fonction de la vitesse (en N.s/m ou en N.m.s/degrés)
-
f2 : coefficient de frottement fonction du carré de la vitesse (en N.s²/m² ou en N.m.s²/degrés²)
les coefficients f0, f1 et f2 doivent être définies pour le dispositif total même si le dispositif n'est pas représenté en entier. Les forces ou les couples calculés seront fournis pour le dispositif total.
Formules prédéfinies (2)
La force ou le couple résistant peut être décrit par l'intermédiaire d'une formule prédéfinie de type force ou couple de rappel.
| (2) Force ou couple de rappel (ressort) | |
|---|---|
| Translation | Rotation |
|
|
Le coefficient k est la constante de raideur (ou de torsion) du ressort (en N/m ou N.m/degré).
Formule avec paramètres E/S
La force ou le couple résistant peut être décrit par l'intermédiaire d'une formule avec paramètres entrée/sortie.
Une formule avec paramètres E/S est une formule qui peut être fonction des paramètres cinématiques tels que la position, la vitesse, l'accélération de l'ensemble mécanique considéré ou des autres ensembles mécaniques ou de tous autres paramètres E/S.