Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Фрикционный клиновой замок «ласточкин хвост»: удержание и срыв в скольжение (3D контакт Кулона Stick → Slip)
Двухтельная 45-гранная B-Rep сборка корпуса направляющей и клинового ползуна типа «ласточкин хвост» с 3D трением Кулона (μ = 0,35): удержание на наклонных гранях трением покоя (stick) и срыв в продольное скольжение (slip).
Клиновые направляющие станков, инструментальные оправки и замковые соединения типа «ласточкин хвост» удерживают осевую нагрузку за счёт нормального расклинивания и сил трения Кулона на наклонных боковых гранях. Двухтельная B-Rep сборка включает фланцевый корпус направляющей (`clamp_housing.step`, 28 граней CAD с крепёжными отверстиями и карманами облегчения) и профильный клиновой ползун (`sliding_wedge_bar.step`, 17 граней CAD с наклонными контактными лысками площадью по 649 мм²). При вертикальном прижиме p = 0,22 МПа в первой фазе (t = 0…15 мс) замок удерживает ползун в режиме трения покоя (`|ux| = 0,1091 мм < slipTol = 0,15 мм`), а во второй фазе (t = 15…60 мс) продольная перегрузка превышает предел трения Кулона μF_N и вызывает срыв ползуна на 88,56 мм с 34 переключениями контактных фасеток.
1. Геометрия и конечные элементы
- •2 твердотельных B-Rep тела (45 граней CAD): фланцевый корпус замка (28 граней, 2 642 TET4) и клиновой ползун «ласточкин хвост» (17 граней, 1 215 TET4).
- •Суммарная сетка сборки: 3 857 тетраэдров TET4, 1 217 узлов, 3 651 степень свободы.
- •Фрикционный контакт Кулона (`contact body1 body2 frictional mu=0.35 slip=1.5e-4`), 41 шаг неявной схемы HHT-α (41 кадр анимации).
2. Граничные условия и нагрузки
- •Опорные грани фланцевого корпуса закреплены (`fix surface number 41, 47, 53`), боковые направляющие удерживаются по оси Y (`surface number 27, 46`).
- •Вертикальное прижимное давление p = 0,22 МПа приложено к верхней площадке ползуна (`load surface number 67 pressure=2.2e5`).
- •Двухфазная осевая перегрузка срыва `base_accel = {460, 0, 0} м/с²` (`amplitude="0:0,0.015:0.005,0.060:1.00"`).
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Зафиксирован 81 узло-шаг в фазе сцепления stick и 102 узло-шага в фазе скольжения slip на 21 активном узле контакта (34 перехода между треугольными фасетками, диссипация трения 0,8508 Дж).
- ✓В фазе удержания упругий сдвиг ползуна составляет |ux| = 0,1091 мм, а после срыва — |ux| = 88,556 мм (отношение 811,9×).
- ✓Пиковое контактное напряжение по Мизесу на наклонных гранях клина составляет 3,33 МПа.
Трёхмерный контактный решатель с трением Кулона в WebCAE позволяет точно определять порог срыва клиновых и замковых соединений «ласточкин хвост» и анализировать траекторию фрикционного скольжения.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Срыв фланцевой втулки из двухпальцевого схвата робота при экстренном торможении (Stick → Slip)
Двухступенчатый цилиндрический редуктор со снятой крышкой (10 тел)
Башенный кулер процессора с тепловыми трубками на плате в разрезе (9 тел)
