Bagaimana saya menghitung gaya pada pegas? Atau lebih khusus, berat benda yang didukung pegas

Saya mencoba membuat simulasi untuk suspensi mobil dan fisika ban dan untuk melakukan fisika ban saya perlu tahu berapa banyak bobot yang melebihi titik gesekan yang ada di bawah pegas.

springs

— Joe Roy
sumber

Kekuatan yang terkait dengan mata air dijelaskan dengan baik oleh hukum Hooke. Gaya pegas diberikan oleh, mana adalah gaya pegas, adalah perpindahan pegas dari posisi istirahat aslinya, dan adalah konstanta pegas dalam satuan gaya per panjang.

F = k x

$F = k x$

F

$F$

x

$x$

k

$k$

— TRF
sumber

Apakah kami yakin suspensi mobil mengikuti hukum Hooke?

— sen

m d^{2} y / d x^{2} + c d y / d x + k_{e q} x = f (t)

$m d^2y/dx^2 + c dy/dx + k_{eq} x = f(t)$

k_{e q}

$k_{eq}$

k_{e q} u

$k_{eq} u$ adalah kekuatan yang terkait dengan perpindahan sistem (yaitu hukum Hooke).

— TRF

Maksud saya bahwa hubungan antara deformasi pegas dan gaya pegas dapat nonlinear. Dengan kata lain konstanta pegas k dapat berubah dengan deformasi. Mungkin ada alasan suspensi mobil menjadi lebih kaku secara progresif (tidak yakin, ini bukan bidang saya) dengan deformasi.

— sen

Saya belum pernah mendengar tentang sistem suspensi non-linear. Sifat inheren dari sistem massa pegas non-linear kacau. Tidak masuk akal untuk memiliki konstanta pegas non-linear kecuali jika Anda benar-benar menghasilkan materi di pegas, yang akan mengalahkan tujuan pegas di tempat pertama.

— TRF

Nonlinier dapat berbentuk geometris, bukan hanya karena menghasilkan. Sebagai contoh, pegas daun, yang biasanya digunakan dalam sistem suspensi kendaraan menjadi semakin kaku dengan deformasi karena bentuknya yang berubah menjadi lebih efektif untuk mentransfer gaya vertikal (kekakuannya meningkat).

— sen

Berat yang didukung oleh setiap pegas akan tergantung pada bagaimana berat didistribusikan oleh kendaraan. Sebagian besar kendaraan sedikit lebih berat di depan sehingga, distribusi 60: 40% atau 55: 45% akan menjadi perkiraan yang baik untuk sebagian besar mobil. Mobil sport semakin dekat dengan perpecahan genap. Kemudian, Anda akan mengurangi berat ban dan gandar pendukung, rem, dll. Karena bobot itu tidak didukung oleh pegas.

— joe_slow
sumber