Твердый сферический элемент с геометрией, инерцией и цветом
Simscape / Мультитело / Элементы Тела
Блок Spherical Solid является сферической формой с центром геометрии, совпадающим с источником системы координат.
Блок Spherical Solid добавляет в присоединенную систему координат твердый элемент с геометрией, инерцией и цветом. Твердым элементом может быть простое твердое тело или часть составного твердого тела — группа жестко соединенных твердых частиц, часто разделяемых на пробеле посредством твердых преобразований. Объедините Spherical Solid и другие твердые блоки с блоками Rigid Transform, чтобы смоделировать составное твердое тело.
Параметры геометрии включают форму и размер. Можно выбрать из списка предварительно установленных форм или импортировать пользовательскую форму из внешнего файла в формате ШАГА или STL. По умолчанию, для всех кроме выведенных из STL форм, блок автоматически вычисляет массовые свойства тела от заданной геометрии и или массовая или массовая плотность. Можно изменить эти настройки в Inertia> параметры блоков Type.
Система координат кодирует положение и ориентацию тела. В настройке по умолчанию блок обеспечивает только систему координат. Интерфейс создания системы координат обеспечивает средние значения, чтобы задать дополнительные системы координат на основе функций геометрии тела. Вы получаете доступ к этому интерфейсу путем нажатия кнопки Create
в Frames расширяемая область.
Можно просмотреть расчетные значения твердых массовых свойств непосредственно в диалоговом окне блока. Установка Inertia> параметр Type к Calculate from Geometry заставляет блок отсоединять новый узел, Derived Values. Нажмите кнопку Update, обеспеченную под этим узлом, чтобы вычислить массовые свойства и отобразить их значения в полях ниже кнопки.
Отображение Derived Values
Диалоговое окно блока содержит разборную панель визуализации. Эта панель обеспечивает мгновенную визуальную обратную связь на теле, которое вы моделируете. Используйте его, чтобы найти и устранить любые проблемы с формой и цветом тела. Можно исследовать тело с разных точек зрения путем выбора стандартного представления или путем вращения, панорамируя и масштабируя тело.
Нажмите кнопку Update Visualization
, чтобы просмотреть последние изменения в геометрии тела в панели визуализации. Выберите Apply или OK, чтобы передать ваши изменения в теле. Закрытие диалогового окна блока без первого Apply выбора или OK заставляет блок отменять те изменения.
Твердая панель визуализации
Щелкните правой кнопкой по панели визуализации, чтобы получить доступ к визуализации контекстно-зависимое меню. Это меню предоставляет дополнительные возможности так, чтобы можно было изменить цвет фона, разделить панель визуализации в несколько мозаик и изменить вид представления на установке +Z up (XY Top) по умолчанию.
Sphere: Radius — Радиус сферы1 m (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длиныРасстояние между центром сферы и ее поверхностью.
Export: Entire Geometry — Экспортируйте геометрию формы в блок Spatial Contact Forcecleared (значение по умолчанию) | проверяемыйВыберите Export: Entire Geometry, чтобы экспортировать физические свойства блока Spherical Solid с блоком Spatial Contact Force.
Type — Параметризация инерции, чтобы использоватьCalculate from Geometry (значение по умолчанию) | Point Mass | CustomПараметризация инерции, чтобы использовать. Выберите Point Mass смоделировать сконцентрированную массу с незначительной вращательной инерцией. Выберите Custom смоделировать распределенную массу с заданными моментами и продуктами инерции. Настройка по умолчанию, Calculate from Geometry, позволяет блоку автоматически вычислить вращательные свойства инерции от геометрии тела и заданной массовой или массовой плотности.
Based on — Параметр, чтобы основывать вычисление инерции наDensity (значение по умолчанию) | MassПараметр, чтобы использовать в вычислении инерции. Блок получает тензор инерции из геометрии тела и выбранного параметра. Используйте Density если свойства материала известны. Используйте Mass если общая твердая масса, если известный.
Density — Масса на единичный объем материала1000 kg/m^3 (значение по умолчанию)Масса на единичный объем материала. Массовая плотность может взять положительную или отрицательную величину. Задайте отрицательную массовую плотность, чтобы смоделировать эффекты пустоты или полости в твердом теле.
Calculate from Geometry: Derived Values — Отображение расчетных значений массовых свойствОтображение расчетных значений твердых массовых свойств — масса, центр массы, моменты инерции и продукты инерции. Нажмите кнопку Update, чтобы вычислить и отобразить массовые свойства тела. Нажмите эту кнопку после любых изменений в параметрах блоков, чтобы гарантировать, что отображенные значения являются все еще текущими.
Центр массы разрешен в системе координат локальной ссылки тела. Моменты и продукты инерции каждый разрешены в системе координат инерции разрешения — система координат, оси которой параллельны тем из системы координат, но чей источник совпадает с солидным центром массы.
Опция, чтобы вычислить и отобразить массовые свойства активна, когда Inertia> параметры блоков Type установлен в Calculate from Geometry.
Type — Графический, чтобы использовать в визуализации телаFrom Geometry (значение по умолчанию) | Marker | NoneВыбор графических использовать в визуализации тела. Диаграмма является по умолчанию геометрией, заданной для тела. Выберите Marker показать вместо этого простой графический маркер, такой как сфера или куб. Измените этот параметр в None устранить это тело в целом из визуализации модели.
Marker: Shape — Форма маркера, чтобы присвоить телуSphere (значение по умолчанию) | Cube | FrameФорма маркера, посредством которого можно визуализировать тело. Движение маркера отражает движение самого тела.
Marker: Size — Ширина маркера в пикселяхШирина маркера в пикселях. Эта ширина не масштабируется с уровнем изменения масштаба. Обратите внимание на то, что очевидный размер маркера зависит частично от разрешения экрана с более высокими разрешениями, упаковывающими больше пикселей на единицу длины, и поэтому производящими меньшие значки.
Show Port R — Покажите порт системы координат для связи с другими блокамиСнимите флажок, чтобы скрыть порт системы координат в блоке Solid. Сокрытие порта системы координат подавляет визуализацию системы координат в Mechanics Explorer. Необходимо осушить порт системы координат, если блок не имеет никаких пользовательских систем координат.
New Frame — Создайте пользовательскую систему координат для связи с другими блокамиНажмите кнопку Create, чтобы задать новую систему координат с помощью интерфейса создания системы координат. Каждая новая система координат появляется на строке выше параметра New Frame. Чтобы отредактировать существующую систему координат, нажмите кнопку Edit
. Чтобы удалить существующую систему координат, нажмите кнопку Delete
.
Frame Name — Строка MATLAB® раньше идентифицировала пользовательскую систему координатСтруктурируйте идентификатор, заданный как строка MATLAB. Эта строка идентифицирует порт системы координат в блок-схеме и в области просмотра в виде дерева Mechanics Explorer. Сохраните имя системы координат коротким, чтобы гарантировать, что оно помещается в ширину значка блока.
Frame Origin — Положение пользовательской системы координатВыберите местоположение системы координат. Опции включают:
At Reference Frame Origin — Сделайте новую систему координат совпадающей с источником системы координат. Это - опция по умолчанию.
At Center of Mass — Сделайте новую систему координат совпадающей с солидным центром массы. Источник системы координат расположен в центре массы в симметричных формах, таких как сферы и кирпичи, но не в определенных экструзиях или оборотах.
Based on Geometric Feature — Поместите новую систему координат в центре выбранной функции геометрии. Допустимые функции геометрии включают поверхности, линии и точки. Необходимо выбрать функцию геометрии из панели визуализации и затем нажать кнопку Use Selected Feature. Имя выбранной функции геометрии появляется в поле ниже этой опции.
Frame Axes: Primary Axis — Ось раньше ограничивала возможные направления остающихся осей системы координатВыберите ось новой системы координат, которую вы хотите установить как первичная ось. Первичная ось ограничивает возможные ориентации остающихся двух осей. Задайте ориентацию первичной оси путем выбора из следующих опций:
Along Reference Frame Axis — Выровняйте первичную ось с выбранной осью системы координат.
Along Principal Inertia Axis — Выровняйте первичную ось с выбранной основной осью инерции. Основные оси инерции - те, о которых продуктами инерции является нуль.
Based on Geometric Feature — Выровняйте первичную ось с вектором, сопоставленным с выбранной геометрической функцией. Допустимые геометрические функции включают поверхности и линии.
Frame Axes: Secondary Axis — Ось раньше ограничивала возможные направления остающейся оси системы координатВыберите ось новой системы координат, которую вы хотите установить как вторичная ось. Вторичная ось является проекцией выбранного направления на нормальную плоскость первичной оси. Выберите направление проецирования из следующих опций:
Along Reference Frame Axis — Спроектируйте ось системы координат выбранной ссылки на нормальную плоскость первичной оси. Выровняйте вторичную ось с проекцией.
Along Principal Inertia Axis — Спроектируйте выбранную основную ось инерции на нормальную плоскость первичной оси. Выровняйте вторичную ось с проекцией. Основные оси инерции - те, о которых продуктами инерции является нуль.
Based on Geometric Feature — Спроектируйте вектор, сопоставленный с выбранной функцией геометрии на нормальную плоскость первичной оси. Выровняйте вторичную ось с проекцией. Допустимые функции геометрии включают поверхности и линии. Необходимо выбрать функцию геометрии из панели визуализации и затем нажать кнопку Use Selected Feature.
Rigid Transform | Variable Brick Solid | Variable Cylindrical Solid | Variable Spherical Solid