exponenta event banner

Переменное сферическое твердое тело

Сплошная сфера с переменной массой и размером

  • Библиотека:
  • Simscape/Multibody/Body Elements/Переменная масса

  • Variable Spherical Solid block

Описание

Блок «Переменное сферическое тело» добавляет к присоединенному каркасу сплошную сферу с переменной массой и размером. Масса и радиус сферы могут быть постоянными или изменяться с течением времени. Переменная величина может быть указана непосредственно как физический сигнал или может быть вычислена как функция от оставшейся величины. Во время моделирования можно рассчитать только одну величину, массу или радиус.

Опорная рамка кодирует положение и ориентацию тела относительно других компонентов модели. Каркас определяется относительно твердотельной геометрии так, что его начало находится в центре сферы. Эта связь сохраняется во время моделирования. Радиус увеличивается симметрично во всех направлениях относительно начала координат кадра.

Переменная сфера с радиусом, рассчитанным по массе

Визуализация динамична. Твердотельные размеры постоянно обновляются по мере их появления на панели визуализации Mechanics Explorer. Начальные размеры тела зависят от заданных параметров и физических сигналов. Переменная размерность может начинаться с нулевого значения - например, если она выводится из физического сигнала, начальное значение которого также равно нулю.

Плотность сама по себе может быть постоянной или переменной. Эта величина задается как константа, если во время моделирования вычисляется масса или радиус. Вычисляется как переменная, если и масса, и радиус явно указаны либо как (постоянные) параметры блока, либо как физические сигналы. Как и в случае твердотельных блоков, можно задать отрицательную плотность, например, для моделирования пустот в составных телах.

Порты

Структура

развернуть все

Локальная опорная рамка твердого тела. Эта рамка зафиксирована относительно твердотельной геометрии. Начало координат каркаса расположено в центре геометрии. Подключите этот порт к объекту рамы - порту, линии или соединению - для разрешения размещения рамы в модели. Дополнительные сведения см. в разделе Работа с кадрами.

Вход физического сигнала

развернуть все

Входной порт для радиуса сферы.

Входной порт для массы сферы.

Выход физического сигнала

развернуть все

Выходной порт для радиуса сферы.

Выходной порт для массы сферы.

Выходной порт для центра масс сферы, сообщаемый как трехэлементный вектор с декартовыми координатами, разрешенными в системе координат твердого тела.

Выходной порт для инерционной матрицы сферы, сообщаемый как девятиэлементная матрица, разрешенная в инерционном кадре разрешения твердого тела - виртуальная копия опорной рамки, начало координат которой смещено в центр масс. Оси инерционного кадра разрешения параллельны осям опорного кадра. Диагональные элементы матрицы являются моментами инерции, а внеканальные - произведениями инерции.

Параметры

развернуть все

Геометрия и инерция

Параметризация радиуса твердого тела. Выбрать Constant для указания фиксированного значения в качестве параметра блока. Выбрать Provided by Input для задания значения переменной в качестве входного физического сигнала. Использовать настройку по умолчанию (Calculated from Mass), чтобы получить этот параметр из указанной плотности твердого тела и оставшихся размеров. Выбор Provided by Input открывает новый входной порт физического сигнала с меткой r, через который задается значение переменной.

Радиус твердого тела. Продольная ось тела выровнена с осью Z локальной опорной рамки. Размер z является постоянным, когда этот параметр блока активен.

Зависимости параметров

Этот параметр активен, если для параметра Radius установлено значение Constant.

Параметризация массы твердого тела. Выбрать Calculate from Geometry для получения этого параметра из указанных плотности и размеров твердого тела. Использовать настройку по умолчанию (Provided by Input), чтобы указать этот параметр непосредственно как физический сигнал с переменной временем. Эта опция открывает новый входной порт физического сигнала с меткой M, через который можно задать переменную во времени массу твердого тела.

Масса на единицу объема материала. Плотность массы может принимать положительное или отрицательное значение. Укажите отрицательную массовую плотность для моделирования эффектов пустоты или полости в твердом теле. Значение по умолчанию, 1000 kg/m^3, является характерным для полимеров, таких как АБС-пластик.

Зависимости параметров

Этот параметр активен, если для параметра Mass установлено значение Calculate from Geometry.

Ощущение

Выбор радиуса твердого тела. Проверьте, чтобы открыть новый выходной порт физического сигнала с меткой r, через который выводится изменяющееся во времени значение радиуса.

Определение выбора для общей массы твердого тела. Проверьте, чтобы открыть новый выходной порт физического сигнала с меткой m для вывода изменяющегося во времени значения массы твердого тела.

Выбор координат центра масс твердого тела. Проверьте, чтобы открыть новый порт вывода физического сигнала с меткой com, через который будут выводиться изменяющиеся во времени координаты. Выходные данные представляют собой трехэлементный вектор с декартовыми координатами, разрешенными в системе координат твердого тела.

Определение выбора для инерционной матрицы твердого тела. Проверьте, чтобы открыть новый выходной порт физического сигнала с меткой I, через который будет выводиться изменяющаяся во времени матрица инерции. Выход представляет собой девятиэлементную матрицу с моментами инерции в диагональных положениях и произведениями инерции в внедиагональных положениях. Моменты и произведения инерции разрешаются в инерционной рамке разрешения - рамке с осями, параллельными осям опорной рамки, но исходной в центре масс.

Графический

Настройка визуализации для этого тела. Используйте настройку по умолчанию, From Geometry, для отображения твердотельной геометрии. Выбрать Marker для отображения графического маркера, такого как сфера или рамка. Выбрать None для отключения визуализации для этого твердого тела.

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

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

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.

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.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Введите для Marker.

  2. Визуальные свойства для Simple.

Графическая непрозрачность, заданная как скаляр в диапазоне от 0 до 1. Скаляр 0 соответствует полностью прозрачному, а скаляр 1 - полностью непрозрачному.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Введите для Marker

  2. Визуальные свойства для Simple

Истинный цвет при прямом белом свете, указанный как вектор [R, G, B] или [R, G, B, A] в 0-1 масштабе. Необязательный четвертый элемент определяет непрозрачность цвета также в масштабе 0-1. Отсутствие элемента непрозрачности эквивалентно заданию значения1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Введите для Marker.

  2. Визуальные свойства для Advanced.

Цвет зеркальных выделений, определяемый вектором [R, G, B] или [R, G, B, A] в 0-1 масштабе. Дополнительный четвертый элемент определяет непрозрачность цвета. Отсутствие элемента непрозрачности эквивалентно заданию значения 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Введите для From Geometry или Marker

  2. Визуальные свойства для Advanced

Цвет теневых областей в диффузном окружающем свете, указанный как вектор [R, G, B] или [R, G, B, A] в 0-1 масштабе. Дополнительный четвертый элемент определяет непрозрачность цвета. Отсутствие элемента непрозрачности эквивалентно заданию значения 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Введите для From Geometry или Marker

  2. Визуальные свойства для Advanced

Графический цвет вследствие самосветления, определяемый как вектор [R, G, B] или [R, G, B, A] в 0-1 масштабе. Необязательный четвертый элемент (A) определяет непрозрачность цвета. Отсутствие элемента непрозрачности эквивалентно заданию значения 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Введите для From Geometry или Marker

  2. Визуальные свойства для Advanced

Резкость зеркальных отражений света, определяемая как скалярное число в масштабе 0-128. Увеличьте значение блеска для меньших, но более острых выделений. Уменьшите значение для большего, но более гладкого выделения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Введите для From Geometry или Marker

  2. Визуальные свойства для Advanced

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2017b