Документация

Соответствующие блоки

Вы добавляете, что инерция к использованию модели блокируется от библиотеки Body Elements. Соответствующие блоки включают твердые блоки, Inertia и тех в подбиблиотеке Variable Mass. Можно смоделировать полное тело или простую инерцию. Или мог зафиксировать или переменные параметры инерции, хотя точная параметризация, и поэтому тип тела или инерции, зависят от блока. Термин “тело” используется здесь, чтобы обозначить элемент, атрибуты которого расширяют вне просто инерции и термина “инерция”, когда используется обратиться к элементу, тот, атрибуты которого охватывают только инерцию.

Фиксированные Твердые частицы.  Используйте твердые блоки при моделировании твердых частиц и тел, которые они включают. Эти блоки позволяют вам задать геометрию и цвет, ключевые атрибуты, если серьезная визуализация важна для вас. Они также позволяют вам иметь менее доступные параметры вращательной инерции, автоматически вычисленной из геометрии тела и или массовая или массовая плотность. Даже в случаях, где геометрия и цвет являются лишними деталями, твердые блоки часто являются самыми удобными средними значениями определения инерции. Обратите внимание на то, что геометрия и параметры инерции твердых блоков являются строго постоянными. К твердым частицам модели с любым как переменный атрибут необходимо использовать блоки из подбиблиотеки Variable Mass.

Переменные Твердые частицы.  Используйте твердые блоки в библиотеке Body Elements> Variable Mass к полным твердым частицам модели с переменными параметрами инерции, такими как масса и зависимые инерцией размерности, такие как длина и радиус, который может варьироваться динамически с входными параметрами инерции. Блоки, которые представляют твердые частицы, идентифицированы как таковые при наличии слова Тело на их имена — например, Variable Cylindrical Solid и Тело Variable Brick. Эти блоки отличаются от твердых блоков в родительской библиотеке, в которой могут измениться один или несколько параметров инерции, и от блока General Variable Mass в этом они обладают геометрией и цветом.

Фиксированная Инерция.  Используйте блок Inertia в качестве средние значения корректировки инерции тела или тела. Геометрия и цвет рассматриваются не важными для моделирования целей. Можно вычесть массу с учетом существования полой области, такой как пустой отсек в судне, первоначально смоделированном без одного. Можно также добавить массу с учетом присутствия маленьких воздействий, таких как глыбы грязи, которые иногда задерживаются на автомобильном колесе. Обратите внимание на то, что можно внести те же корректировки, иногда более интуитивно, с помощью более сложных твердых блоков.

Переменная Инерция.  Зарезервируйте блок General Variable Mass для особых случаев, в которых масса, центр массы или тензор инерции должны измениться в ответ на некоторый вход — часто только само время — не делая предположения о геометрии тела. Можно смоделировать события, такие как выкапывание загрузки экскаватором типа обратная лопата (пример переменной массы), перемещение жителя на manlift (пример переменного центра массы), и хлюпание жидкой загрузки, содержавшейся в автоцистерне (пример переменного тензора инерции).

Параметры инерции

Твердые блоки имеют доступ к данным о геометрии и могут поэтому вычислить параметры инерции, учитывая форму и массу. Эта функция значительно сокращает количество параметров, которые необходимо задать в модели. Автоматическое вычисление инерции всегда включается в переменных твердых блоках, таких как Variable Cylindrical Solid и Variable Cylindrical Brick. Это включено по умолчанию в твердых блоках, означая, что можно изменить эти настройки.

Можно также задать параметры инерции явным образом, например, чтобы точно получить инерцию тела, для которого у вас есть только грубая геометрия. Примером является ссылка нечетной формы, например, одна типичная из руки экскаватора типа обратная лопата, что вы аппроксимировали использование простой формы блока Brick Solid. Геометрия тела в этом случае не очень точна, и можно предпочесть задавать параметры инерции с помощью CAD (или другой) данные.

Если вы принимаете решение задать инерцию явным образом, существует две параметризации, которую можно использовать. Каждый позволяет вам обработать тело или инерцию как масса точки: Point Mass параметризация. Другой позволяет вам обработать тело или инерцию как распределенная масса: Custom параметризация. Можно выбрать опцию, подходящую лучше всего для приложения с помощью выпадающего списка Inertia> Type.

Обратите внимание на то, что Point Mass и Custom параметризация доступна только в тех блоках, которые поддерживают явную спецификацию инерции. Переменные твердые блоки в библиотеке Body Elements> Variable Mass не обеспечивают также. В тех блоках центр массы и тензора инерции строго ограничивается к геометрии тела и плотности и, поэтому, всегда автоматически вычисляется в процессе моделирования.

Point Mass Приближение.  Масса точки является приближением, которое имеет как его единственные инерционные параметры центр массы и общей массы — мера поступательной инерции и поэтому сопротивления внезапному изменению в поступательной скорости. Вращательная инерция принята незначительная и проигнорирована. Местоположение центра массы может меняться в зависимости от уважения до начала координат системы координат локальной ссылки.

Custom Массовые Распределения.  Распределенная масса является более общим представлением инерции. Это имеет среди его инерционных параметров не только общую массу и центр массы, но также и моменты инерции и продукты инерции. Моменты и продукты инерции включают то, что известно как тензор инерции или матрицу. Вместе, эти параметры достаточны, чтобы полностью описать, с точки зрения моделирования мультитела, распределения массы на пробеле.

Примечание по Объединенным Связям.  Соблюдите осторожность при соединении инерции с нулевыми моментами инерции, такими как массы точки, к соединениям с вращательными степенями свободы — составленные, по крайней мере, в части вращательных или сферических объединенных примитивов. Объединенный момент инерции о вращательных осях соединения должен быть ненулевым на каждой стороне. Причина этого проста: угловое ускорение об оси становится бесконечным независимо от крутящего момента, примененного, если моментом инерции о той оси является нуль. Это поведение не является физическим и запрещено в модели.

Системы координат

Блоки в библиотеке Body Elements имеют порты системы координат, которые вы соединяете, чтобы разрешить размещение соответствующих элементов — твердых частиц, инерции — в контексте модели. Системы координат являются твердой частью тех элементов и естественно перемещаются с ними как модуль. Они используются, прямо или косвенно, чтобы задать инерцию и, в твердых частицах, конфигурациях элементов.

Если концепция системы координат является внешней вам, смотрите Работу с Системами координат. Кратко, система координат является триадой оси во многом как Декартова система координат. Это имеет положение и ориентацию, что можно задать использование интерфейса создания системы координат блока Solid или параметров блока Rigid Transform. Все положения и ориентации в модели — твердых частиц, инерции, соединений и ограничений, сил и крутящих моментов, датчиков — заданы через системы координат.

Опции визуализации

Можно визуализировать твердые частицы и инерцию в модели. Тип визуализации, которую вы получаете, зависит от блока, который вы используете. Твердые блоки, включая тех от библиотеки Body Elements> Variable Mass, позволяют вам визуализировать свои соответствующие элементы с помощью конфигураций, которые вы задаете. Можно также визуализировать тело с помощью простого графического маркера, такого как сфера — например, чтобы подсветить ее положение в случаях, где геометрия, как известно, неточна.

Инерция испытывает недостаток в геометрии и окрашивает и естественно не поддерживает основанную на геометрии визуализацию. Необходимо визуализировать такие элементы с помощью альтернативных средних значений. Если элемент сопоставлен с блоком General Variable Mass, можно использовать те же графические маркеры, обеспеченные в твердых блоках или эквивалентном эллипсоиде инерции — форма, размерности которой зависят непосредственно от параметров инерции, которые вы задаете. Если элемент сопоставлен с блоком Inertia, можно использовать маркеры твердых блоков или значка инерции.

Для получения дополнительной информации о визуализации смотрите, Визуализируют Модель и Ее Компоненты.

Попробуйте его: добавьте инерцию в модель

Добавьте, что плоскость зафиксировала инерцию к модели двойного маятника, расположите его в свободном конце внешней ссылки и установите ее массу на 25 г с помощью Point Mass параметризация:

Отрицательная инерция как вычитание

Нет никакого требования в среде Simscape Multibody что параметры инерции быть положительным. Это включает массу и моменты инерции, оба параметра, которые в материальном мире строго положительны. Отрицательная инерция позволяет вам смоделировать составную инерцию с полыми разделами вычитанием и поэтому полезна в определенных моделях.

Бинарная ссылка снова служит примером. Можно представлять ссылку как одну часть без отверстий с помощью одного блока и вычесть из его концов инерцию отверстий с помощью дополнительных блоков. Как прежде, необходимо использовать твердые преобразования, чтобы правильно расположить системы координат инерции друг относительно друга.

Для примера, показывая, как задать инерцию путем соединения, смотрите Попытку Она: Создайте Составную Инерцию.