Re: Теория велосипедного колеса.
kisa, попробую попозже
Крокодиловодство 2.0 |
Вы не вошли. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
Кроковод → Общие темы. Мастерская. Библиотека. Вопросы. → Теория велосипедного колеса.
Страницы Назад 1 … 101 102 103 104 105 … 116 Далее
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Нупонял, да? Интересно получить соотношение в таких моделях, с учётом и формы, и материала.
Но для корректности, нужно поточнее изобразить, толщины учесть и всё такое.
Алю швеллер, второй — без полостей, не нужен, я думаю — их же нет таких
По идее ближе всего к реальности будет взять половину окружности и жестко закрепить концы. Или чуть меньше половины — это та область где спицы нагружены на сжатие, т.е. не работают.
Всегда думал что полости-усилители просто позволяют уменьшить толщину стенки, а тут, похоже, какие-то нелинейные эффекты появляются. Интересно.
EndoSteel, Вы претендуете на научное открытие. По современным представлениям спицы на сжатие в велосипедном колесе не нагружаются. Тем более почти на половине окружности. Разгружены несколько спиц в месте контакта с дорогой только.
Ну, там градиент от полной разгрузки в нижнем секторе до полной нагрузки на растяжение в боковых.
EndoSteel, Где "там"? Вы создали новую мат. модель колеса? В тех моделях, что встречались мне, никакого градиента и полной разгрузки не было. Разгружаются спицы частично, они всё равно остаются натянутыми.
Ок, ок, вы самый умный. Но мы не про спицы, нам надо понять в каком месте деформируется обод. Вот вы нам это и скажите, раз все знаете.
Ок, ок, вы самый умный
Про самого не знаю, но коллега хорошо понимает устройство и работу спицевого набора
Горячие парни
По идее ближе всего к реальности будет
++
Но с поправкой:
спицы на сжатие в велосипедном колесе не нагружаются. Тем более почти на половине окружности. Разгружены несколько спиц
И то, смотря как натянуть.
и полной разгрузки не было. Разгружаются спицы частично, они всё равно остаются натянутыми.
Если колесо будет так набрано спицами, что в какой-то фазе вращения, половина из них полностью разгружаются, это колесо сложится
Но мы не про спицы, нам надо понять в каком месте деформируется обод.
Но вот да, действуем постепенно, плавно усложняя колдунские задачи коллеге Sozeenov
EndoSteel, Написали ерунду, не смогли аргументировать и перешли к хамству? Забавно.
Вам нужно, чтобы именно я сказал? Тут я Вас разочарую, матмодель я не делал и откровений свыше не получал. Можно вместо меня расскажет Йобст Брандт? Как у Вас с английским? Можно просто и картинки посмотреть, они наглядны.
Jobst Brandt. Bicycle Wheel, книга в библиотеке лежит.
Начало темы оттуда: Bicycle wheels don't work the way most people think they do. Wire wheels are
prestressed structures, with built-in stresses that are reduced when they are
subjected to loads.
Там и про компьютерное моделирование написано. Всего колеса, не только спиц. Я не могу утверждать, т.к. не спец в этой области, но думаю, можно взять как отправную точку для дальнейших вычислений.
Правда, там с местной точки зрения ересь присутствует. Говорится, что стальные обода самые жёсткие, а перепайка спиц на поведение колеса не влияет, и другое богохульство.
Бачу, що пан Sozeenov вирішив застосувати метод скінченних елементів (МСЕ) для розрахунків роботи велосипедного колеса. Дуже схвально!
Але це не тільки цікавий, а й нелегкий проєкт, який потребує ретельного планування.
Коли моделюється будь-який об'єкт, який під навантаженням деформується, потрібно пройти такі етапи:
1. Сформулювати мету, задачу-мінімум та перспективи розвитку.
2. Визначитися з математичною моделлю.
3. Створити розрахункову модель (схему).
4. Зібрати вихідну інформацію про об'єкт моделювання.
5. Визначитися з програмним забезпеченням та потрібними/наявними характеристиками технічного забезпечення (ЕОМ).
6. Створити геометричну модель.
7. Створити скінченно-елементну модель (СЕМ).
8. Внести у СЕМ початкові та граничні умови.
9. Провести розрахунки.
10. Провести аналіз результатів та, при необхідності, скорегувати модель, провести нові розрахунки.
11. Провести документування результатів.
Коротко розглянемо ці пункти.
П.1.
Я так розумію, що громаду цікавлять питання так званого накату, а це напряму залежить від багатьох факторів, серед яких є і зовнішні, і внутрішні. Є сенс спочатку розглядати тільки внутрішні. А саме: геометричні параметри складових, механічні характеристики матеріалів, характер навантаження. Результати: переміщення, деформації, напруження.
П.2.
Велосипедне колесо можна доволі точно моделювати як вузол, складений з таких частин: втулка, спиці, обод, шина, камера.
Втулку можна вважати абсолютно жорстким тілом, але відкидати її небажано, оскільки все одно потрібно буде моделювати положення та взаємозв'язки між спицями, прикладати через спиці частку навантаження.
Спицю з ніпелем можна вважати суцільною металевою конструкцією.
Обод — металевий, складного перерізу. Отвором під ніпель камери спочатку можна знехтувати. Отвори під спиці бажано змоделювати відразу, оскільки у подальшому скоріше за все питання про напружено-деформований стан (НДС) біля цих отворів виникне.
Шину та камеру можна моделювати як однорідні гумові маси.
Матеріали всіх частин (спиці, обод, шина та камера) моделюються як пружні ізотропні, деформації — тільки пружні невеликі (потім можна легко ввести умову великих пружних переміщень/деформацій).
Всі частини працюють у контактній взаємодії.
Об'єкт тривимірний.
Поверхню кочення можна змоделювати як жорстко закріплену пластину.
Додатково ще потрібно мати коєфіцієнти тертя гума-сталь/алюміній, гума-гума, гума-поверхня кочення.
Отже, крайова задача є тривимірною, контактною, з ізотропними пружними матеріалами. Спочатку отримати розв'язок для статики, потім можна вводити переміщення втулки у напрямку руху велосипеда.
Пояснення: крайова задача — система математичних рівнянь, яка має хоча б один розв'язок.
П.3.
Є таке поняття: симетрія. У велосипедному колесі є майже симетрія відносно повздовжної площини, яка перпендикулярна осі обертання. Деякий дисбаланс вносять спиці. У перших розрахунках можна вважати, що така симетрія є, і це фактично у два рази зменшить потребу в операційній пам'яті комп'ютера.
Є таке поняття: циклічна симетрія. У велосипедному колесі:
— є геометрична циклічна симетрія відносно осі обертання: сектор з 4-ма спицями;
— є матеріальна циклічна симетрія цього сектору;
— немає циклічної симетрії за умов навантаження.
Отже, повної циклічної симетрії немає, тому конструкцію колеса потрібно моделювати на всіх 360 градусах.
П.4.
Наявна інформація обмежена, потрібні додаткові пошуки.
П.5.
Такі задачі розв'язуються значною кількістю сучасних програмних комплексів: ANSYS, NASTRAN, ABAQUS, META, HYPER, NX, тощо.
Персональна ЕОМ потрібна хоча би з 64 Гбт операційної пам'яті.
Пункти 6 та подальші можна починати реалізувати тільки після виконання п.4, причому не "взагалі", а з конкретними цифрами, особливо — геометричними, оскільки жорсткість велосипедного колеса відносно мала, а переробка СЕМ зазвичай потребує багато часу.
P.S. Я на таку задачу поглядав давно, але для мого зору це вже завелике навантаження.
Если коротко, то у Брандта считается методом конечных элементов, 36 балок(все виды деформаций) обод и 36 колонн(только растяжение) спицы, втулка не обсчитывается, пересечения спиц не моделируются.
Sedoy-K, Первым делом нужно дать определения, например понятию "накат", чтобы говорить языком науки и техники, вторым нужно провести научный поиск и узнать не проделал ли кто-то уже нужные нам исследования. И воспользоваться результатами, а самому исследовать, только при отрицательных результатах поиска. Я так считаю.
А результаты есть. И Брандт, например, пишет, что задача сводится к двумерной, что облегчает.
Говорится, что стальные обода самые жёсткие,
Не только там говорится, потому я с удовольствием прицепился к Павлу, когда он начал гонять модели Иуже плавно подвожу его к стальным традиционным ободам
перепайка спиц на поведение колеса не влияет,
Неужели моя Ж умнее Ну это влияние как раз чётко и однозначно может почувствовать любой. Или имеется ввиду, что модель не способна это прочситать?
Добавлено: 18-04-2024 14:08:53
определения, например понятию "накат", чтобы говорить языком науки и техники,
Бесполезно. Это как сформулировать "разум" и т.д. Любые попытки горбаты в той или иной степени, хотя всем понятно, что разум существует, все с ним взаимодействуют, любой может определить наличие или отсутствие разума у существа, а специалисты медленно начинают идти по дороге создания некоторого подобия фрагментов искусственного разума. И отсутствие полноценной формулировки никого не останавливает, и даже не смущает.
Так и с накатом. Тут свой прикол даже есть — отрицание этого понятия. Которое широко используют ашанбайкеры и строители кирпичных велосипедов. При этом они якобы апеллируют к разуму и науке, а сами свои корчи приобрели или построили абсолютно без обращения к оным
Maeror
Ну, как я и предполагал, ваше выступление можно свести к классическому "как правильно я не знаю, но у вас неправильно". А к людям, которые критикуют, но ничего не предлагают, я отношусь без симпатии, уж не обессудьте.
Про себя могу честно сказать что я имею ограниченные способности к точным наукам, но при этом хороший жопомер и развитую годами общения с разными железками техническую интуицию. Единственный расчет колеса что я видел (еще дореволюционный) дает вот такую (гипертрофированную) картину напряжений.
Такую форму ободу хочется принять под нагрузкой. Мне этого достаточно т.к. это совпадает с тем что говорит мой жопомер, а именно — что обод таки деформируется и участвует в демпфировании неровностей. В какой области — понятно из расчета. На каком секторе — это отдельный вопрос, который нам и предстоит выяснить.
Сенсорные системы человека не говорят на языке науки и техники, увы.
Sedoy-K,
Лично мне интересен накат не на условном стекле (тут, по моим ощущениям, влияние обода незначительно \ неощутимо), а на грубом асфальте. Если остальные элементы колеса сделать жесткими (спицовка солнышком и 9 очков в шине), можно убедиться что именно мягкий обод позволяет колесу продолжать гладко катиться.
задача сводится к двумерной, что облегчает
.
Так, навіть значно полегшує. Але це — лише перше наближення. Якшо всім цього достатньо — питання закрите.
Чому тема піднімається знову та знову? Відомо чому: двовимірна модель не має перспективи розвитку, а щодо того, як працюють спиці, шини, обод — зовсім замало відповідей.
Уся моя розрахункова практика показала, що так звані "перші наближення" зазвичай упускають дуже важливі аспекти. У часи, коли достатньо потужні комп'ютери є у багатьох, просто необхідно створювати моделі, максимально наближені до реалій.
Щодо балкової моделі обода колеса. Вона потребує призначення геометрії та розмірів перерізу. У відомих мені стандартних бібліотеках ніколи не бачив профілів велосипедних ободів. Отже, потрібно або самому створювати, або обирати дуже наближений варіант. Для тривимірних моделей ситуація не змінюється, але з'являється можливість наблизитися до реальності.
Страницы Назад 1 … 101 102 103 104 105 … 116 Далее
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Кроковод → Общие темы. Мастерская. Библиотека. Вопросы. → Теория велосипедного колеса.