Modelvorming demper

[blackbox]

hallo,

een lineire demper wordt als een energiedissiperend element beschouwd.

mijn cursus systeemdynamica beschrijft volgende akzn:

\(f=b.(Vx-Vy)\)

f: wrijvingskracht

Vx-Vy: het snelheids verschil tussen de 2 eindpunten

vervolgens wordt er gezegd dat de ideale lineair demper kan worden beschreven als:

\(F(s)=b.(Vx(s)-Vy(s))\)

vergelijknig in het lapalce domein

bijkomende commentaar/veronderstelling:

de grootte van de kracht aan beide kanten van de demper is gelijk.

nu komt mijn vraag: als ik aan de demper een kracht aanleg, dan is aan de andere kan van de demper die kracht toch afgenomen vermits het een energiedissiperend element is,netwon zegt toch ook dat een kracht verschil (tgv. de wrijvingskracht) een snelheidsverscil teweeg brengt.

waarom wordt er dan beweert dat de kracht aan het begin gelijk is aan de kracht aan het einde?

mss. bedoelt men dat de demper een snelheidsverschil zal creeren, het andere stuk van de demper zal later reageren maar wel met dezelfde kracht...?

ik kan er niet echt van aan uit!

grtz

[Jan van de Velde]

nu komt mijn vraag: als ik aan de demper een kracht aanleg, dan is aan de andere kan van de demper die kracht toch afgenomen

Kun je eens een vrijlichaamsdiagram tekenen van een staaf die aan de ene kant in een muur zit, en waar je aan de andere kant een massa van 10 kg met een snelheid van 10 m/s tegen aan laat botsen? Vergelijk de uitgeoefende kracht met de reactiekracht van de muur op verschillende tijdstippen.

Idem, maar nu bots je tegen een ontspannen veer die aan éen zijde in een muur zit.

Idem, maar bots je tegen de zuiger van een demper die met een zijde in de muur zit.

[blackbox]

staaf: enkel tijdens de botsing is er een reactiekracht van de muur op de staaf.

veer: tijdens de botsing wordt deze ingedrukt

=> de kracht loopt als het ware door de veer; zodat de muur een op de veer een stijgende kracht uitoefent.

van zodra de kracht weg is zal de veer terug zijn normale afmetinge gaan aannemen,

de muur zal er dan een tegengesteld reactiekracht op uitoefenen, anders zou de veer wegbewegen van de muur.

demper: de botsing zorgt voor een plotse krachtbelasting, hierdoor zal een groot snelheidsverschil ontstaan tussen zuiger en muureind van de demper;

groot snelheidsverschil betekent echter veel demping => grote wrijvingskracht, hierdoor zal de reactie kracht van de muur op het zuigergedeelte kleiner zijn, er is immers mechanisch krachtverlies tgv. de wrijving.

hier heb ik over proberen na te denken, maar zit plots met de vraag **** het komt dat de demper terugzou (moeten) bewegen; er is immers toch geen reden (energie) zodat de zuiger terug de normale positie moet aannemen..

de zuiger wordt onder invloed vande kracht even bewogen maar slaat geen energie op zoals de veer?



grtz

[Jan van de Velde]

groot snelheidsverschil betekent echter veel demping => grote wrijvingskracht, hierdoor zal de reactie kracht van de muur op het zuigergedeelte kleiner zijn, er is immers mechanisch krachtverlies tgv. de wrijving.

die wrijvingskracht kan toch slechts BINNEN de demper optreden, dat blijkt toch uit een vrijlichaamsdiagram?

De belangrijkste vraag die ik stelde zie ik niet terug

Vergelijk de uitgeoefende kracht met de reactiekracht van de muur op verschillende tijdstippen.

Zijn die nou steeds gelijk of niet? Dat was jouw hamvraag,

waarom wordt er dan beweert dat de kracht aan het begin gelijk is aan de kracht aan het einde?

die je met dit (gedachten)experiment kunt beantwoorden, als je je tenminste niet blindstaart op die wrijving BINNEN de demper.

[blackbox]

dus de kracht blijft constant, enkel treedt er een snelheidsverschil op tss. het zuigergedeelte en het dempgedeelte, an sich maken deze slechts contact met elkaar mdv. vloeistof binnen de demper ?

beide delen zullen tijdens belasting dezelfde snelheid ondehouden zolang de krachtbelasting constant blijft is, het snelheidsverschil tss. beide delen is te wijten aan de demping=wrijving

ik denk het te begrijpen.

grtz

[Jan van de Velde]

dus de kracht blijft constant,

Constant is niet het juiste woord. Onvermijdelijk zal de kracht aan beide zijden van staaf, veer of demper gelijk zijn, op welk moment tijdens de botsing je ook kijkt. Dat wil niet zeggen dat die krachten gedurende de hele botsing ongewijzigd blijven. Bij botsing tegen een staaf vertoont de kracht een enorme krachtpiek gedurende zeer korte tijd, bij de veer loopt die kracht op in de tijd en bij de demper wordt die kracht ineens redelijk groot, zal dalen in de tijd, om nabij het moment van tot stilstand komen tot 0 terug te vallen.

Het verschil tussen demper en veer is dat bij de demper, eens dat de snelheid van het inkomende blok tot 0 is gereduceerd de kracht (aan beide zijden uiteraard) 0 zal zijn. De bewegingsenergie is omgezet in warmte, en niet zoals bij een veer in potentiële (veer)energie die het blok weer met gelijke snelheid in tegengestelde richting zou kunnen terugduwen.

[blackbox]

bestaan er ook demper die de energie opslaan ?

daarom dat de veer ook een inductief element wordt genoemd; zaosl bij een spoel zal de veer geactiveerd worden door een stroom (in dit geval kracht) en daardoor zal hij een tegengesteld spanningsverschil opwekken (de veer zal terug bewegen)

ken je mss. goede website waar ik applets kan vinden over modelvorming ?

oh ja, in de cursus stond iets over wegligging bij demper-veer systeem, ik vindt echt nergens een 'definitie' over wegligging

men sprak over deinvloed van de veerconstante,

is ze klein dan zal betekent dit een slechte wigliggng=> kleine veerconstante=chassis zal meer beweging ondervinden ?

grtz

[Jan van de Velde]

bestaan er ook demper die de energie opslaan ?

Zou ik nog wel kunnen bedenken, bijvoorbeeld ook zo'n vloeistofzuiger maar dan eentje die de vloeistof naar een hoger gelegen reservoir pompt, en waarbij een terugslagklepje in die afvoerleiding zit, zodat (minstens een deel van) de energie als zwaarte-energie van de vloeistof wordt opgeslagen. Toepassingen? geen idee.

ken je mss. goede website waar ik applets kan vinden over modelvorming ?

kan ik je helaas niet mee helpen

oh ja, in de cursus stond iets over wegligging bij demper-veer systeem, ik vindt echt nergens een 'definitie' over wegligging

In zo'n geval moet je altijd in extremen denken: bedenk eens hoe een auto die over een hobbel rijdt zich zal gedragen als de schokdempers eruitgesloopt zijn, en nog slechts de blad- of spiraalveren bij elk wiel resteren. Of andersom.