4.3.17 Торсион
Элемент представляет собой двухузловой прямой стержень (вал) с круглым поперечным сечением, имеющим постоянный диаметр по всей длине стержня. Торсион передает только крутящий момент вдоль линии, соединяющей его узлы. Схематический вид элемента представлен на Рис. 106.
Рис. 106. Торсион
Синтаксис метода создания
torsion(Body1, Point1, Body2, Point2, d, G, M0=..., fi0=..., damp=..., work=..., color=..., visible=...)
Обязательные позиционные параметры метода
body Body1
Имя первого звена, на которое действует силовой элемент.
point Point1
Исходный центр узла силового воздействия элемента на первое звено.
body Body2
Имя второго звена, на которое действует силовой элемент.
point Point2
Исходный центр узла силового воздействия элемента на второе звено.
scalar d [length]
Диаметр поперечного сечения торсиона.
scalar G [force / length2]Модуль сдвига материала, из которого сделан торсион.
Необязательные именованные параметры метода
M0 = scalar [force length]Значение упругого момента, действующего в исходном положении механизма со стороны торсиона на звенья. Положительное значение M0 соответствует направлению моментов внутрь торсиона. Это означает, что момент, приложенный к одному звену, направлен в сторону узла торсиона на другом звене. По умолчанию M0 = 0 [N m].
fi0 = scalar [angle]Угол закрутки торсиона в исходном положении. При положительном значении fi0 со стороны торсиона на звенья в исходном положении механизма действуют моменты, направленные внутрь торсиона. Это означает, что момент, приложенный к одному звену, направлен в сторону узла торсиона на другом звене.
Параметры M0 и fi0 зависят друг от друга, поэтому их нельзя задавать одновременно. В случае, если ни один из этих параметров пользователем не определен, берется значение M0, принятое по умолчанию. Другими словами, предполагается, что в исходном положении механизма упругое силовое воздействие торсиона на звенья равно нулю.
damp = scalar [time]Относительный коэффициент демпфирования элемента.
Параметры являются общими для всех методов создания силовых элементов и описаны в пункте «Необязательные именованные параметры всех методов создания» общей части раздела «Силовой элемент (force)» главы «Основные объекты».
Описание
При переводе проекта из режима редактирования в режим исследования для элемента выполняются следующие действия.
1. Создается узел Node1*, который прикрепляется к звену Body1. Центр узла совпадает с точкой Point1, а направление оси X определяется вектором, соединяющим точки Point1 и Point2. Узел Node1* является узлом силового воздействия элемента на звено Body1.
2. Определяется значение 
. Если задан именованный параметр fi0, то = fi0. Если задан именованный параметр M0, то = M0/K, где K - коэффициент крутильной жесткости силового элемента (определение K дано ниже). Абсолютное значение не должно превышать 
.
. Если задан именованный параметр fi0, то = fi0. Если задан именованный параметр M0, то = M0/K, где K - коэффициент крутильной жесткости силового элемента (определение K дано ниже). Абсолютное значение не должно превышать .3. Создается узел Node2*, прикрепленный к звену Body2. Центр узла совпадает с точкой Point2, а ориентация повернута относительно ориентации узла Node1* на угол 
вокруг оси X. Узел Node2* является узлом силового воздействия элемента на звено Body2.
вокруг оси X. Узел Node2* является узлом силового воздействия элемента на звено Body2.Момент, действующий со стороны торсиона на каждый узел (Node1*, Node2*), равен сумме упругого и демпфирующего моментов. Его значение в текущий момент времени определяется в соответствии со следующим выражением:
,где 
- коэффициент жесткости торсиона при кручении; 
- приведенный угол закрутки торсиона, равный проекции вектора поворота узла Node2* относительно узла Node1* на линию, соединяющую центры этих узлов; 
- относительный коэффициент демпфирования элемента; 
- проекция угловой скорости вращения узла Node2* относительно узла Node1* на линию, соединяющую центры этих узлов.
- коэффициент жесткости торсиона при кручении; - приведенный угол закрутки торсиона, равный проекции вектора поворота узла Node2* относительно узла Node1* на линию, соединяющую центры этих узлов; - относительный коэффициент демпфирования элемента; - проекция угловой скорости вращения узла Node2* относительно узла Node1* на линию, соединяющую центры этих узлов.Коэффициент жесткости торсиона при кручении определяется в соответствии со следующим выражением:
,где 
- модуль сдвига материала, из которого сделан торсион; 
- диаметр поперечного сечения торсиона; 
- длина торсиона, которая определяется как расстояние между центрами узлов торсиона в исходном положении механизма.
- модуль сдвига материала, из которого сделан торсион; - диаметр поперечного сечения торсиона; - длина торсиона, которая определяется как расстояние между центрами узлов торсиона в исходном положении механизма.Положительное значение момента 
соответствует направлению моментов внутрь торсиона. Это означает, что момент, приложенный к одному звену, направлен в сторону узла торсиона на другом звене.
соответствует направлению моментов внутрь торсиона. Это означает, что момент, приложенный к одному звену, направлен в сторону узла торсиона на другом звене.Силы, действующие со стороны торсиона на узлы Node1* и Node2*, равны нулю.
Корректность расчета силового воздействия торсиона обеспечивается при относительном повороте в процессе движения узлов Node1* и Node2* в пределах 
.
.