空间接触力
在一对连接体之间施加接触力
- 图书馆：
Simscape/多体/力和力矩
描述
这个空间接触力块使用惩罚方法对一对实体之间的接触进行建模。该方法允许物体穿透少量，以计算接触力。该块在连接的底座和从动件之间施加法向和摩擦接触力。
采用经典弹簧-阻尼器系统的力方程计算法向接触力。在接触过程中，法向接触力与其相应的穿透深度和速度成正比。这个过渡区宽度指定力方程的过渡区域。当穿透深度通过过渡区域时，块体平稳地增加作用力。在过渡区域的末端，应用全刚度和阻尼。在回弹时，刚度和阻尼力都会平稳地减小到零。这种平滑过渡消除了力方程的不连续性，并消除了过零事件。越大越好过渡区宽度，接触力的过渡趋势越平滑过渡区宽度当接触力减小到零时，接触力倾向于有一个更尖锐的过渡，表现为一个不连续的问题。
当过渡区宽度小的，小的空间接触力块支持可选的万博1manbetx过零检测。只有当间隔距离从正或零变为负时，才会发生过零事件，反之亦然。
笔记
信号的过零检测空间接触力块与Simulink的原始过零检测不同万博1manbetx®块，例如从文件和积分器，因为空间接触力是连续的。有关Simulink块过零检测的更多信息，请参阅万博1manbetx过零检测.
每个物体都有一个接触框架，其原点位于接触点处，并且其Z-与接触法线方向对齐的轴。当接触点附近的表面光滑时，接触法线为接触点处的外表面法线。当表面不光滑时，使用其他方法计算接触法线，但它始终指向接触点附近的身体外部。在连续接触期间，接触法线为接触点处的外表面法线e接触框架随着接触点的移动而在身体周围移动。
该图显示了底座主体的接触框架。根据牛顿第三定律，接触力作用于接触框架原点处的两个实体：
法向力，
FN，它与Z-接触框架的轴。该力将固体推开，以减少穿透。摩擦力，
FF，它位于接触面中。该力与靠近穿透区域的两个物体之间的相对切向速度相反。
这个空间接触力块支持各种几万博1manbetx何图形和实体。例如，它支持实体图元库中的所有实体块和无限平面和指向曲线和曲面库中的块。
固体之间的接触
当真实几何体呈现算法复杂性时，凸包通常用于表示几何边界。凸包是包含真实几何体所有顶点的最小凸多面体。对于凸包，外角(α)一对相邻面之间的角度必须大于或等于180度。
凸包
港口
几何学
输出
参数
刚度-接触弹簧对几何贯穿的阻力
1e6牛顿/米（默认）
弹簧刚度是一个常数值，表示两个碰撞实体的接触力。弹簧刚度值越大，实体图元之间的接触就越困难。
阻尼-几何体穿透时接触式减振器的运动阻力
1e3 N/（米/秒）（默认）
阻尼系数是一个常量，表示碰撞固体所损失的能量。阻尼系数的值越大，几何体碰撞时损失的能量越多，接触振动的阻尼速度越快。零值可用于模拟完全弹性碰撞，从而节省能量。
过渡区宽度-弹簧阻尼力升高至其最大值的区域
1e-4米（默认）
过渡区宽度，表示为穿透深度。区域越小，接触开始越尖锐，解算器所需的时间步长越小。减少过渡区域可以提高模型精度，而扩展过渡区域可以提高仿真速度。
方法-摩擦力定律
光滑粘滑（默认）|没有一个
摩擦力是指与接触框架相切且垂直于法向力的力。挑选光滑粘滑生成更真实的接触动力学。
-
光滑粘滑 -
什么时候
光滑粘滑选择时，摩擦力相对于贯穿区域附近的相对切向速度是连续的。此图显示了摩擦力是如何受到影响的：
μ静止的是静摩擦系数，μ动态是动摩擦系数，v暴击是临界速度。
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没有一个 -
什么时候
没有一个如果选择，则不应用摩擦力。
静摩擦系数-摩擦力大小与法向力大小之比
0.5（默认）
切向速度接近零时摩擦力大小与法向力大小之比。
该值由接触固体的材料特性决定。它始终为非负且通常小于1，但对于高摩擦材料，值可能大于1。在大多数情况下，此值应高于动摩擦系数.
依赖关系
要启用此参数，请设置方法到光滑粘滑.
动摩擦系数-摩擦力大小与法向力大小之比
0.3（默认）
切向速度较大时摩擦力大小与法向力大小之比。
该值由接触固体的材料特性决定。它始终为非负且通常小于1，但对于高摩擦材料，值可能大于1。在大多数情况下，此值应低于静摩擦系数.
依赖关系
要启用此参数，请设置方法到光滑粘滑.
临界速度-决定静态和动态摩擦系数混合的速度
1e-3米/秒（默认）
当临界速度等于切向速度的大小时，有效摩擦系数等于规定值静摩擦系数. 当切向速度的大小增加超过该值时，有效摩擦系数逐渐接近规定值动摩擦系数.
依赖关系
要启用此参数，请设置方法到光滑粘滑.
分离距离-两个实体之间的距离
变明朗（默认值）|选中
选择以测量两个实体之间的分离距离。如果两个实体未穿透，则该值为非负值，等于两个几何体之间的最小距离。如果两个实体正在穿透，则该值为负值，等于穿透深度。
法向力-两个相连实体之间法向接触力的大小
变明朗（默认值）|选中
选择以测量两个连接实体之间的法向接触力的大小。
摩擦力大小-两个相连实体之间摩擦接触力的大小
变明朗（默认值）|选中
选择以测量两个连接实体之间的摩擦接触力的大小。
检测触点的开始和结束-将触点的开始和结束检测为过零事件
变明朗（默认值）|选中
选择此项可将每个触点的开始和结束检测为过零事件。当间隔距离从正或零变为负时，会发生过零事件，反之亦然。
扩展能力
您还可以从以下列表中选择网站：
