Contacto dinámico entre un cable de acero y una polea utilizando la formulación de coordenadas nodales absolutas
Autores: Takehara, Shoichiro; Kawarada, Masaya; Hase, Kazunori
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Contacto dinámico entre un cable de acero y una polea utilizando la formulación de coordenadas nodales absolutas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cable de acero
Dispositivos de polea
Modelo numérico
Fuerza de contacto
Fuerza de fricción
Simulaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los dispositivos de cable de acero y polea se utilizan en diversas máquinas. Para utilizar estas máquinas de manera más segura, es necesario analizar el comportamiento del contacto entre ellas. En este estudio, representamos un cable de acero mediante un modelo numérico de un cuerpo flexible. Este cuerpo flexible se expresa en la formulación de coordenadas nodales absolutas (ANCF), y el modelo incluye la fuerza de contacto normal y la fuerza de fricción entre el cable de acero y la polea. La fuerza de contacto normal se expresa mediante elementos resorte-amortiguador, y la fuerza de fricción se expresa mediante el método de Quinn. La ventaja del método de Quinn es que reduce los problemas numéricos asociados con las discontinuidades en la fricción de Coulomb a velocidad cero. Al utilizar el modelo numérico, se realizan simulaciones y se muestra la validez de este modelo comparando sus resultados con los de un experimento. A través de simulaciones numéricas, confirmamos el modelo propuesto para el contacto entre el cable de acero y la polea. Confirmamos que el comportamiento del cable de acero cambia cuando se modifican tanto el módulo de elasticidad a la flexión del cable de acero como la masa añadida a cada extremo del cable de acero.
Descripción
Los dispositivos de cable de acero y polea se utilizan en diversas máquinas. Para utilizar estas máquinas de manera más segura, es necesario analizar el comportamiento del contacto entre ellas. En este estudio, representamos un cable de acero mediante un modelo numérico de un cuerpo flexible. Este cuerpo flexible se expresa en la formulación de coordenadas nodales absolutas (ANCF), y el modelo incluye la fuerza de contacto normal y la fuerza de fricción entre el cable de acero y la polea. La fuerza de contacto normal se expresa mediante elementos resorte-amortiguador, y la fuerza de fricción se expresa mediante el método de Quinn. La ventaja del método de Quinn es que reduce los problemas numéricos asociados con las discontinuidades en la fricción de Coulomb a velocidad cero. Al utilizar el modelo numérico, se realizan simulaciones y se muestra la validez de este modelo comparando sus resultados con los de un experimento. A través de simulaciones numéricas, confirmamos el modelo propuesto para el contacto entre el cable de acero y la polea. Confirmamos que el comportamiento del cable de acero cambia cuando se modifican tanto el módulo de elasticidad a la flexión del cable de acero como la masa añadida a cada extremo del cable de acero.