Modelado de una junta esférica tridimensional con huelgo y lubricación para sistemas dinámicos multicuerpos

Abstract

En este trabajo se propone un modelo de junta esférica tridimensional con huelgo y lubricación. El problema de contacto se resuelve por medio de una formulación dual mixta basada en un método del tipo Lagrangiano aumentado el cual garantiza el cumplimiento exacto de las restricciones a nivel de posición y velocidad sin la necesidad de aplicar ningún parámetro de penalización. Para el modelo de lubricación, la presión del lubricante en la junta se calcula resolviendo las ecuaciones de Reynolds, teniendo en cuenta el efecto de apriete de la película de fluido considerado como Newtoniano. Luego, las ecuaciones de la dinámica se resuelven con un integrador temporal α-generalizado no suave. Finalmente, el comportamiento numérico de la junta propuesta es analizado por medio de ejemplos.

In this work, a model for a three-dimensional spherical joint with clearance is proposed. The associated contact problem is solved with a dual-mixed formulation based on an augmented Lagrangian technique, in which the constraints at velocity and position levels are satisfied exactly without requiring the definition of any penalty parameter. For the lubrication model, the lubricant pressure is obtained by solving the Reynolds’ equation, taking into account the squeeze-film action of the fluid, considered as Newtonian. For this purpose, the equations of motion are integrated using a non-smooth generalized-α time integration scheme. To conclude, the numerical performance of the proposed joint is analysed through examples.