Масса общей переменной

Формообразующий элемент с переменными инерционными свойствами

Библиотека:
Simscape/Multibody/Body Elements/Переменная масса

Описание

Блок «Общая переменная масса» добавляет к присоединенному каркасу формообразующий элемент с постоянными или изменяющимися во времени инерционными свойствами. Формообразующий элемент может представлять собой точечную массу без инерции вращения или пользовательскую массу с инерцией вращения. Инерционные свойства включают массу, центр масс, моменты инерции и продукты инерции. Каждое инерционное свойство может быть независимо сконфигурировано как постоянное или изменяющееся во времени.

Геометрия формообразующего элемента не указана. Маркер или эквивалентный эллипсоид инерции идентифицирует формообразующий элемент на панели визуализации Mechanics Explorer. Эллипсоид инерции обеспечивает графическое представление главных моментов инерции формообразующего элемента. Блок включает опцию скрытия элемента переменного формообразующего элемента в окне визуализации Mechanics Explorer.

Ограничения

Блок «Общая переменная масса» не сохраняет угловой момент при моделировании без внешнего момента. Вместо углового момента угловая скорость остается неизменной.

Порты

Вход

развернуть все

`m` - Масса
физический сигнал, заданный как скаляр с единицами измерения массы

Входной порт для изменяющейся во времени массы.

Зависимости

Этот порт активируется, если для параметра Inertia > Mass установлено значение Time-Varying.

`com` - Центр масс
физический сигнал, заданный как вектор 3 на 1 или 1 на 3 с единицами измерения длины

Входной порт для изменяющихся во времени координат центра масс. Укажите координаты в порядке [x y z] относительно ссылочной рамки блока.

Зависимости

Этот порт активируется, если для параметра Inertia > Center of Mass установлено значение Time-Varying.

`I` - Инерция
физический сигнал, заданный в виде матрицы 3 на 3 с единицами измерения массы × длина ^

Входной порт для изменяющегося во времени тензора инерции. Укажите тензорные элементы в порядке [Ixx Ixy I xz; Iyx Iyy Iyz; Izx Izy Izz]. Элементы определяются относительно рамы с началом координат в центре масс и осями, выровненными с опорной рамкой. Определения моментов и произведений инерции см. в описании параметра тензора инерции.

Зависимости

Этот порт активируется, если для параметра Inertia > Type установлено значение Custom.

Структура

развернуть все

`R` - Опорная рамка
структура

Локальная опорная система переменного формообразующего элемента. Подключите порт к линии рамы или другому порту рамы для определения относительного положения и ориентации переменной массы.

Параметры

развернуть все

Инерция

`Type` - Выбор точки или распределенной массы
`Custom` (по умолчанию) | `Point Mass`

Выбор точки или распределенной массы. Выбрать Point Mass для моделирования концентрированной массы без инерции вращения. Выбрать Custom для моделирования распределенной массы с заданным тензором инерции и центром масс.

`Mass` - Массовая параметризация
`Time-Varying` (по умолчанию) | `Constant`

Выбор фиксированной или переменной массы. Выбрать Time-Varying для задания массы в качестве переменной с помощью порта ввода физического сигнала m. Выберите Constant для задания массы в качестве постоянного параметра.

`Mass: Value` - Агрегатная масса формообразующего элемента
`1 kg` (по умолчанию) | скаляр с единицами измерения массы

Агрегатная масса формообразующего элемента. Масса может быть положительной или отрицательной величиной. Укажите отрицательную массу для моделирования совокупного эффекта пустот и полостей в составном теле. Масса является постоянной, когда этот параметр активен.

Зависимости

Этот параметр активируется, если для параметра Mass установлено значение Constant.

`Center of Mass` - Параметризация центра масс
`Time-Varying` (по умолчанию) | `Constant`

Выбор фиксированного или переменного центра масс. Выбрать Time-Varying для задания центра масс в качестве переменной с помощью порта ввода физического сигнала com. Выбрать Constant задание центра масс в качестве постоянного параметра.

`Center of Mass: Value` - Координаты центра масс
`[0 0 0] m` (по умолчанию) | трехэлементный вектор с единицами измерения длины

Координаты [x y z] центра масс относительно начала отсчета. Центр масс совпадает с центром тяжести только в однородных гравитационных полях. Когда этот параметр активен, центр масс является постоянным.

Зависимости

Этот параметр активируется, если для параметра «Центр масс» задано значение Constant.

`Inertia Matrix` - Параметризация матрицы инерции
`Time-Varying` (по умолчанию) | `Constant`

Выбор переменной или фиксированной матрицы инерции. Выбрать Time-Varying для задания матрицы инерции в качестве переменной с использованием порта ввода физического сигнала I. Выберите Constant указать моменты и произведения инерции отдельно как постоянные параметры блока.

`Inertia Matrix: Moments of Inertia` - Диагональные элементы инерционной матрицы
`[1 1 1] kg * m^2` (по умолчанию) | трехэлементный вектор с единицами измерения массы * длина

^ 2

Моменты инерции элемента переменной массы, указанные в порядке [Ixx Iyy Izz]. Моменты _{инерции} определяются относительно рамы с началом координат в центре масс и с осями, параллельными осям опорной рамы. Моменты инерции - диагональные элементы тензора инерции,

$(\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{IxxIyyIzz} \end{matrix}),$

где:

$_{} \underset{Ixx=∫V}{} (^{} y2^{+} z2)$ дм
$_{} \underset{Iyy=∫V}{} (^{} x2^{+} z2)$ дм
$_{} \underset{Izz=∫V}{} (^{} x2^{+} y2)$ дм

Зависимости

Этот параметр активируется, если для параметра «Матрица инерции» задано значение Constant.

`Inertia Matrix: Products of Inertia` - Внедиагональные элементы инерционной матрицы
`[0 0 0] kg * m^2` (по умолчанию) | 3-элементный массив с единицами измерения массы * длина ^

Продукты инерции элемента переменной массы, указанные в порядке [Iyz Izx Ixy]. Определяют инерционные произведения относительно рамы с началом координат в центре масс и с осями, параллельными осям опорной рамы. Произведениями инерции являются внедиагональные элементы инерционной матрицы,

$(\begin{matrix} _{} & _{} \\ _{} & _{} \\ _{} & _{IxyIzxIxyIyzIzxIyz} \end{matrix}),$

где:

$_{} \underset{}{} Iyz=−∫Vyz дм$
$_{} \underset{}{} Izx=−∫Vzx дм$
$_{} \underset{}{} Ixy=−∫Vxy дм$

Зависимости

Этот параметр активируется, если для параметра «Матрица инерции» задано значение Constant.

Графический

`Type` - тип геометрии для использования в визуализациях модели;
`Equivalent Inertia Ellipsoid` (по умолчанию) | `Marker` | `None`

Настройка визуализации для этого тела. Размеры маркера фиксируются и задаются в единицах пикселей. Размеры эллипсоидов являются переменными и зависят от заданной массы и тензора инерции. Центр эллипсоида совпадает с заданным центром масс. Визуализация маркера активна при обновлении модели и во время моделирования. Эллипсоидная визуализация активна только во время моделирования.

`Marker: Shape` - Форма графического маркера
`Sphere` (по умолчанию) | `Cube` | `Frame`

Геометрическая форма графического маркера. Обозреватель Mechanics показывает маркер с использованием выбранной фигуры.

`Marker: Size` - Размер пикселя графического маркера
`10` (по умолчанию) | скаляр с единицами пикселей

Размер маркера в единицах пикселов. Размер не изменяется с увеличением.

`Visual Properties` - Параметризация цвета и непрозрачности
`Simple` (по умолчанию) | `Advanced`

Параметризация для задания визуальных свойств. Выбрать Simple для задания диффузного цвета и непрозрачности. Выбрать Advanced для задания дополнительных визуальных свойств, таких как «Цвет пятна», «Цвет окружающей среды», «Цвет излучения» и «Блеск».

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Type значение From Geometry или Marker.

`Color` - Истинный цвет как вектор [R, G, B] в масштабе 0-1
`[0.5 0.5 0.5]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор со значениями, ограниченными 0-1

Цветовой вектор RGB с красным (R), зеленым (G) и синим (B) цветами, определенными в 0-1 масштабе. Палитра цветов обеспечивает альтернативные интерактивные средства задания цвета. При изменении параметра «Визуальные свойства» на Advancedцвет, указанный в этом параметре, становится вектором диффузного цвета.