SOLIDWORKS 질량 관성 모멘트 설명

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솔리드 모델로 작업할 때, 특히 다음을 수행할 때 질량 속성을 참조한 적이 있을 것입니다. SOLIDWORKS 인증! 대부분의 경우 유용한 정보를 한 눈에 확인할 수 있습니다: 밀도, 질량, 부피, 표면적 등입니다. 하지만 질량 속성에 포함된 나머지 정보, 특히 하단에 있는 숫자는 어떻게 해석해야 할까요? 정확히 무엇을 알려주는 것일까요?

모든 것은 물체의 질량, 모양, 축에 따라 달라지는 관성 모멘트로 거슬러 올라갑니다. 회전.

모든 물체에는 질량 중심이 있으며, 이 지점에서 공중에 매달아 놓으면 완벽하게 균형을 이룹니다. 다음과 같은 대칭 복잡한 블록 을 예로 들면, 질량 중심을 통해 주축을 확인할 수 있습니다.

블록이 이 축 중 하나를 중심으로 회전하면 주요 질량-관성 모멘트 값이 ML 단위로 표시됩니다.². 이 값은 각 축에 대한 질량 분포를 나타냅니다.

질량 속성 창 하단에 있는 숫자 그룹(3×3 행렬)은 다음을 나타냅니다. 관성 텐서.

너무 기술적으로 말하지 않고, 이 행렬의 대각선 요소는 항상 다음을 나타냅니다. 질량 관성 모멘트 은 설정된 좌표계의 기본 축에 대한 정보입니다. 대각선이 아닌 요소는 교차 제품 MOI. 교차 제품 MOI는 실제로는 물체의 대칭성을 나타내는 지표일 뿐입니다. 0이 아닌 경우 순수한 회전이 아니라 물체의 흔들림을 초래하는 축외 토크 또는 가속도를 예상할 수 있습니다. 자동차 바퀴가 균형 잡힌 를 사용하여 흔들림을 방지합니다.

하나의 평면(XY)에 대해서만 대칭인 물체의 예를 살펴보겠습니다:

여기에서는 Z축을 포함하는 모든 교차 곱에 대해 0 값이 표시됩니다(Z 방향의 흔들림이 없음). 이는 물체의 질량이 대칭 평면의 양쪽에서 이 축을 따라 동일하게 균형을 이루고 있기 때문입니다.

행렬 표기법을 해석하는 한 가지 방법은 물체가 X축을 중심으로 회전하는 경우 Lxx는 X축을 중심으로 회전하는 것에 대한 관성이고, 동시에 Lxz는 Z축을 중심으로 회전하는 것에 대한 관성입니다.

마지막으로, 질량 프로퍼티가 MOI 값도 제공한다는 것을 눈치챘을 것입니다. 출력 좌표계 축. OCS는 부품, 어셈블리 등을 시작할 때 기본 참조 프레임이므로 모델 제작 방식에 따라 그 위치가 달라집니다.

다음 예제에서는 블록이 기본 원점(전면 평면)에서 앞으로 돌출되어 생성되었으므로 OCS가 왼쪽 하단 뒤쪽 모서리에 있습니다. 한 가지 주목할 점은 파트가 완성된 후에도 출력 좌표계의 위치를 쉽게 변경할 수 있다는 것입니다. 참조 지오메트리.

질량-프로퍼티의 아래쪽 숫자 행렬은 출력 좌표계. 이 경우 예제 모델이 OCS 축을 중심으로 회전하는 것을 쉽게 상상할 수 있으며, 예상대로 관성 모멘트가 훨씬 더 큽니다. 다시 대각선 요소에 각 축에 대한 MOI가 표시되지만 이번에는 모델이 OCS 축에 대해 대칭이 아니므로 모든 교차 곱에서 0이 아닌 값을 볼 수 있습니다.

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