弹簧阻尼器

使用“弹簧”工具创建和编辑弹簧阻尼器。

弹簧阻尼器可以是螺旋弹簧阻尼器，也可以是扭力弹簧阻尼器。

螺旋弹簧: 在两个物体上的两点之间产生平移作用力，该作用力是两点之间距离和相对速度的函数。
扭力弹簧: 产生作用于两个物体之间的力矩，该力矩是相对角位移和相对角速度的函数。

添加螺旋弹簧阻尼器

从模型浏览器中选择要添加螺旋弹簧阻尼器的坐标系。
在“运动”功能区的“配置文件”下，选择 Analyst。
在“力”下，点击螺旋弹簧图标。

提示：要查找并打开工具，按 Ctrl+F。更多信息，请见查找和搜索工具。

将显示操作面板。
图 1.
可选： 选择成对复选框，创建一个成对实体。
与 Inspire 中创建的大多数实体一样，螺旋弹簧阻尼器实体可以是单个实体，也可以是成对实体。成对实体有助于创建关于模型 Z-X 平面对称的模型。它们的属性也可以围绕 Z-X 平面对称（换句话说，Y 属性是镜像的）。在编辑创建的螺旋弹簧阻尼器时，可以决定或指定螺旋弹簧阻尼器的不对称性或对称性。
选择第一个零件参考（零件 1）。
- 在模型视窗中选择一个零件。
  或者
- 在操作栏上，点击高级选择器并在模型树中进行选择。
注：定义一对螺旋弹簧阻尼器时，零件 1、零件 2 等使用成对实体。
选择第二个零件参考（零件 2）。
- 在模型视窗中选择一个零件。
  或者
- 在操作栏上，点击高级选择器并在模型树中进行选择。
选择第一个原点参考（原点 1）。
- 在模型视窗选择原点。
  或者
- 在操作栏上，点击高级选择器并在模型树中进行选择。
选择第二个原点参考（原点 2）。
- 在模型视窗选择原点。
  或者
- 在操作栏上，点击高级选择器并在模型树中进行选择。
可选： 点击重置实体选择并选择新实体。
完成参考选择后，可通过以下方法之一创建螺旋弹簧阻尼器：
- 点击操作栏上的以创建实体并确定其方向。
  或者
- 点击模型视窗中鼠标所在位置出现的按钮。
  或者
- 点击创建实体，并退出此螺旋弹簧阻尼器的操作栏选择。
将螺旋弹簧阻尼器添加到模型后，相应的螺旋弹簧阻尼器将自动显示在浏览器区域。
注：默认情况下，Inspire 中实体的变量名会遵循一定的约定。例如，所有螺旋弹簧阻尼器实体的变量名都以 "CoilSpring_" 开头。这是在 Inspire 中创建模型时建议遵循的约定，因为它在模型编辑和模型操作方面有许多优势。

添加扭力弹簧阻尼器

从模型浏览器中选择要添加扭力弹簧阻尼器的系统。
在“运动”功能区的“配置文件”下，选择 Analyst。
在“力”下，点击扭力弹簧图标。如果扭力弹簧不可见，请使用螺旋弹簧工具下的下拉菜单。

提示：要查找并打开工具，按 Ctrl+F。更多信息，请见查找和搜索工具。

将显示操作面板。
图 2.
可选： 选择成对复选框，创建一个成对实体。
扭力弹簧阻尼器实体与 Inspire 中创建的大多数实体一样，可以是单个实体，也可以是成对实体。成对实体有助于创建关于模型 Z-X 平面对称的模型。它们的属性也可以围绕 Z-X 平面对称（换句话说，Y 属性是镜像的）。在编辑创建的扭力弹簧阻尼器时，可以决定或指定扭力弹簧阻尼器的不对称或对称性。
选择第一个零件参考（零件 1）。
- 在模型视窗中选择一个零件。
  或者
- 在操作栏上，点击高级选择器并在模型树中进行选择。
注：定义成对扭力弹簧阻尼器时，零件 1、零件 2 等使用成对实体。
选择第二个零件参考（零件 2）。
- 在模型视窗中选择一个零件。
  或者
- 在操作栏上，点击高级选择器并在模型树中进行选择。
选择一个点作为原点参考（原点）。
- 在模型视窗中选择一个点。
  或者
- 在操作栏上，点击高级选择器并在模型树中进行选择。
可选： 点击重置实体选择并选择新实体。
完成参考选择后，可通过以下方法之一创建扭力弹簧阻尼器：
- 点击操作栏上的以创建实体并确定其方向。
  或者
- 点击模型视窗中鼠标所在位置出现的按钮。
  或者
- 点击创建实体，并退出该扭力弹簧阻尼器的操作栏选择。
将扭力弹簧阻尼器添加到模型中后，相应的扭力弹簧阻尼器就会自动显示在浏览器区域。
注：默认情况下，Inspire 中实体的变量名会遵循一定的约定。例如，所有扭力弹簧阻尼器实体的变量名都以 "TorsionSpring_" 开头。这是在 Inspire 中创建模型时建议遵循的约定，因为它在模型编辑和模型操作方面有许多优势。

编辑弹簧阻尼器

选择弹簧阻尼器。

从以下方法中选择：

表 1. 编辑方法
要使用此方法	则
“螺旋弹簧”和“扭力弹簧”工具	在“运动”功能区的“配置文件”下选择 "Analyst"。在“力”下，点击螺旋弹簧或扭力弹簧图标。出现“螺旋弹簧”或“扭力弹簧”操作面板。激活需要编辑的零件或原点收集器。从模型视窗或高级选择器中选择不同的零件或原点。
属性编辑器	在视图菜单中选择属性编辑器。所选弹簧阻尼器的属性将在属性编辑器中列出并可供编辑。请参阅弹簧阻尼器属性。

弹簧阻尼器属性

属性编辑器中弹簧阻尼器属性的描述。

属性编辑器会显示以下可编辑的属性：

表 2.
名称	说明
常规
名称	实体的描述性名称。
变量名称	实体的变量名。
ID	整数标识符。
类型	弹簧类型 – 螺旋或扭力。只读。
主体 1	弹簧连接的第一个主体。
主体 2	弹簧连接的第二个主体。
对称	要使实体围绕 x-z 平面对称，请将对称设置为左或右。位于 y 轴正向的一侧被视为右侧，如果被选中，它将作为主导值。另一侧将跟随。要使实体不对称，请将对称设置为无。
对于螺旋弹簧
点 1	弹簧连接到第一个主体的位置。
点 2	弹簧连接到第二个主体的位置。
用于扭力弹簧
原点	扭力弹簧位置。
对齐方法	使用点或矢量对齐扭力弹簧的方法。
	点	如果对齐方式为“点”，则选择点作为扭力弹簧对齐的方向。
	矢量	如果对齐方式为“矢量”，则选择矢量作为扭力弹簧对齐的方向。
信号
用户自定义	激活该复选框可使用用户子程序指定弹簧阻尼器的属性。
用户表达式	用 USER 求解器函数定义的表达式，参数传递给用户子程序。
使用本地文件和函数名称	激活复选框可通过文件定义属性。
	本地文件	子程序的本地文件选择。
	函数类型	函数类型选择。
	函数名称	函数名称定义。
属性
刚度和阻尼
类型	选择刚度的力表示类型。
恒定	表示弹簧的恒定刚度值。
恒定	值
样条	表示因刚度而产生的力用样条表示（力/扭矩与挠度的关系）。
	样条
	插补
	自变量
Spline3D	表示因刚度而产生的力用三维样条线表示（力/扭矩与位移和另一个自变量的关系）。
	Spline3D（值）
	插补
	自变量 X
	自变量 Z
表达式	表示使用求解器表达式输入的刚度力。
表达式	表达式
预载	弹簧的初始力仅在刚度类型为常量时适用。请参阅下方的关于预载。
	关闭
	力/扭矩
	长度/角度
	力和长度/扭矩和角度
力（螺旋弹簧）	以模型力单位表示的力值。仅当预载选项为力或力和长度时适用。
长度（螺旋弹簧）	以模型长度为单位的螺旋弹簧安装长度。默认值是测量弹簧两端点之间距离的表达式。仅当预载选项为长度或力和长度时适用。
力（扭力弹簧）	以模型力-长度单位表示的扭矩值。仅当预载选项为扭矩或扭矩和角度时适用。
角度（扭力弹簧）	作为扭力弹簧预载安装的角度旋转（度）。仅当预载选项为角度或扭矩和角度时适用。
显示
对于螺旋弹簧
螺旋数量	弹簧图形中的螺旋数。
半径	弹簧图形的半径。
显示弹簧图形	复选框用于控制螺旋弹簧图形的可见性。
显示阻尼器图形	复选框用于控制阻尼器图形的可见性。
颜色	弹簧阻尼器图形的颜色。
点之间的距离
MAG

关于预载

预载是弹簧在模型位置的初始力或扭矩。可以使用力/扭矩值、长度/角度值或两者的组合来指定总预载。
图 3. F_p = P + K *(L_o-l)，其中，F_p 为总预载，K 为弹簧刚度
施加的总预载 F_p 是力 P 和因长度变化而产生的力 K *(L_o -l) 的总和；其中 K 为刚度，L_o 为自由长度，l 为弹簧的模型长度（请参考上图）。
- 例如，如果定义弹簧的两个端点（弹簧的模型长度）为 100 mm，而自由长度指定为 110，则表示弹簧处于预偏转 10 mm 的状态，有效预载为 10 * K；其中 K 是弹簧的刚度。
- 如果另外指定了预载值，则该力也会加到总预载中。
- 又如，如果定义弹簧的两个端点（弹簧的模型长度）为 100 mm，自由长度为 0.0，这意味着在当前状态下，弹簧处于拉伸 100 mm 的状态，并施加相应的预载（-100 * K）。
Inspire 创建螺旋弹簧阻尼器，其默认自由长度为两个端点之间的距离。
对于扭力弹簧，总预载扭矩是扭矩 P 和初始角度产生的扭矩之和；K * (a)，其中 K 为刚度，a 为初始角度。

注：如果所选弹簧阻尼器是成对实体，则首先在属性编辑器中区分左侧和右侧，然后编辑属性。定义成对弹簧阻尼器时，主体和点应使用成对实体。

提示：使用对称选项调整弹簧阻尼器属性的对称性。具体来说，该选项将确定成对实体是否对称。如果选择“是”，则还需通过选择左或右来指定使用成对实体哪一侧的值（左侧或右侧）。选择任何一侧，该侧的数值就会成为“主导值”，另一侧（“从属值”）的值就会变成灰色，并跟随主导值一侧的值。

弹簧阻尼器是一种力单元，可根据刚度和阻尼对两个物体施加作用力线。

恒定弹簧阻尼器作为力衬套 (XML) 或衬套 (msolve) 写入 Inspire。当任何刚度或阻尼不是恒定值时，衬套会被写成力矢量 TwoBody (XML) 或 GForce (msolve)。