Politechnika Śląska

Wydział: Mechaniczny Technologiczny

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

semestr: VI

grupa dziekańska: 1

DRGANIA W UKŁADACH FIZYCZNYCH

Sprawozdanie

„Symulacja w Programie Working Model”

Drescher Patryk

Kołodziej Sławomir

Pieniążek Dariusz

Tomczyk Daniel

Witkowski Robert

1. Wstęp teoretyczny

Największą zaletą programu Working Model jest możliwość budowania własnych modeli układów mechanicznych. Koncepcja budowania modeli polega na składaniu obiektu z jego elementarnych części.

Wszystkie elementarne części budowanego modelu wykorzystywane podczas symulacji, można wybrać bezpośrednio z menu bocznego (narzędziowego). Istnieje również możliwość wykorzystania projektów inżynierskich, wykonanych w programach typu CAD oraz możliwość wymiany danych z innymi aplikacjami pracującymi w środowisku Windows.

W programie tym możemy przeprowadzać m. in. symulacje ruchu drgającego oscylatora harmonicznego, ruchu drgającego wahadła fizycznego, matematycznego, drgań nie tłumionych czy swobodnych. Zakres wykonywanych symulacji jest bardzo duży.

2. Przeprowadzenie symulacji

2.1 Pierwszą symulację przeprowadzimy na układzie o jednym stopniu swobody, składającym się z jednego elementu masowego i jednej sprężyny:

Przyjmujemy następujące parametry dla pierwszego pomiaru:

- dla elementu masowego: - dla sprężyny:

Aby zilustrować przebieg naszej symulacji, tworzymy wykresy prędkości oraz przyspieszenia:

2.2 Drugą symulację przeprowadzimy na układzie o dwóch stopniach swobody, składającym się z dwóch elementów masowych i dwóch sprężyn:

Przyjmujemy następujące parametry dla drugiego pomiaru:

- dla elementu masowego:

• pierwszy element masowy • drugi element masowy

- dla sprężyny:

• pierwsza sprężyna druga sprężyna (tłumiąca)

Przeprowadzamy pomiar dla pierwszego elementu masowego:

Następnie przeprowadzamy pomiar dla drugiego elementu masowego:

3. Wnioski

W przypadku pomiaru układu o jednym stopniu swobody wynika, że drgania mają przebieg sinusoidalny. Niezauważany tłumienia drgań lub zmiany okresu.

W drugim rozpatrywanym przypadku widzimy, że dzięki zastosowaniu sprężyny tłumiącej drgania, różnice prędkości oraz przyspieszeń pomiędzy pierwszym elementem masowym a drugim są nieznaczne.

Dzięki programowi Working Model możemy przeprowadzać symulacje które pozwalają nam sprawdzić jak poszczególne części układu zachowują się podczas pracy oraz badać wpływ na powstawanie lub wytłumienie drgań.

---