Explication des moments d'inertie de masse dans SOLIDWORKS

Nous avons tous fait référence aux propriétés de masse lorsque nous avons travaillé avec des modèles solides, en particulier lorsque nous avons prisCertifications SOLIDWORKSLa plupart des informations utiles sont disponibles en un coup d'œil : densité, masse, volume, surface, etc. Mais comment interpréter le reste des informations contenues dans les propriétés massiques, notamment les chiffres figurant en bas ? Qu'est-ce qu'ils nous disent au juste ?

Tout ça revient aux moments d'inertie qui dépendent de la masse, de la forme et de l'axe d'un objet. rotation.

Chaque objet possède un centre de masse qui, s'il est suspendu dans les airs à partir de ce point, sera parfaitement équilibré. En prenant la symétrie suivante bloc complexe à titre d'exemple, on peut voir les axes principaux passant par son centre de masse.

Si le bloc tournait autour de l'un de ces axes, on verrait les valeurs principales du moment d'inertie de masse qui sont affichées en unités de ML².  Ces valeurs représentent la distribution de la masse autour de chaque axe.

Les groupes de nombres (matrices 3x3) au bas de la fenêtre Propriétés de masse représentent Tenseurs d'inertie.

Sans entrer dans les détails techniques, les éléments diagonaux de ces matrices représentent toujoursMoments d'inertie de masseautour des axes primaires d'un système de coordonnées établi. Tout élément non en diagonale représente unMOI du produit croiséLe MOI du produit vectoriel n'est en réalité qu'une indication de la symétrie de l'objet. S'il est différent de zéro, on peut s'attendre à un couple ou une accélération hors axe qui entraînera une oscillation de l'objet ; et non une rotation pure. Imaginez une roue de charéquilibrépour éviter les oscillations.

Prenons l'exemple d'un objet symétrique par rapport à un seul plan (XY) :

Ici, on voit des valeurs nulles pour tous les produits vectoriels contenant l'axe Z (aucune oscillation dans la direction Z). Cela est dû au fait que la masse de l'objet est équilibrée de manière égale le long de cet axe des deux côtés du plan de symétrie.

Une façon d'interpréter la notation matricielle est la suivante : si un objet tourne autour de l'axe X, alors Lxx est son inertie « contre » la rotation autour de l'axe X tandis que, simultanément, Lxz est son inertie « contre » la rotation autour de l'axe Z.

Finalement, vous avez probablement remarqué que les propriétés de masse donnent aussi des valeurs de MOI sur leSystème de coordonnées de sortieaxes. L'OCS est le cadre de référence par défaut lors du démarrage d'une pièce, d'un assemblage, etc., son emplacement dépend donc de la manière dont un modèle est construit.

Dans l'exemple suivant, le bloc a été créé par extrusion vers l'avant depuis l'origine par défaut (plan avant). Son OCS est donc situé dans le coin inférieur arrière gauche. Il est à noter que l'emplacement du système de coordonnées de sortie peut facilement être modifié, même après la réalisation d'une pièce.Géométrie de référence.

La matrice inférieure des nombres dans Mass-Properties est calculée en référençant leSystème de coordonnées de sortieDans ce cas, il est facile d'imaginer notre modèle d'exemple en rotation autour des axes OCS et, comme on pouvait s'y attendre, les moments d'inertie sont beaucoup plus importants. Encore une fois, le MOI autour de chaque axe est exprimé dans les éléments diagonaux, mais cette fois, comme le modèle n'est symétrique par rapport à aucun axe OCS, nous observons des valeurs non nulles dans tous les produits vectoriels.

J'espère que cet article a dissipé toute confusion concernant l'interprétation des moments d'inertie de masse dans SOLIDWORKSDécouvrez d'autres trucs et astuces ci-dessous.

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