混沌摆在摆动的过程中摆动的形态无法预测,因此深受我们的喜爱。现实中由于摩擦的存在,混沌摆不能够持久的转动,为了加快混沌现象会在混沌摆的关节部位增加电机,通过电机对混沌摆提供随机的扭矩激励,使得混沌摆能够无序不停的转动。

混沌摆

下面,猫亮设计用solidworks motion来演示一下混沌摆是如何运动的。

建模

零件

为了模拟混沌摆的运动,建立下面两根直径3mm的杆模型,一根长度100mm,上面打两个直径1mm的小孔,另外一根长度50mm,上面打一个直径1mm的小孔。

模型建立完成后,分别设置材料。

混沌摆 混沌摆

装配体

建立一个装配体模型,按下图进行装配,内侧短杆设置为固定对整个结构提供支撑(装配完成后隐藏这个零件),外部两个零件可以自由转动。装配时依靠杆上的小孔定位,小孔和小孔之间添加同轴配合关系。

混沌摆

为了限制零件在小孔处的轴向位移,选择零件之间的平行平面添加距离配合。

混沌摆

Motion分析

打开solidworks motion插件,新建一个运动算例。

在motion中根据坐标轴的方向添加一个向下的引力载荷。由于引力的存在,整个结构的重量在计算中会被考虑。

混沌摆

在运动算例中选择Motion分析,点击计算,整个结构会在重力的作用下自发运动,由于在motion分析中没有设置阻尼,整个结构的能量不会被消耗,这个混沌摆的运动不会停止。

混沌摆

混沌摆