Тела

Моделируйте геометрию тела, инерцию, цвета и системы координат

Моделируйте тела сочлененной механической сборки. Тела могут быть жесткими или гибкими, причем последние могут свободно деформироваться при воздействии силы или крутящего момента. Все тела характеризуются своими физическими свойствами, среди них геометрия, инерция и цвет. Гибкие тела обладают дополнительными свойствами жесткости, демпфирования и уровня дискретизации.

Твердые тела основаны на различных твердых блоках, блоке File Solid или, в особых случаях, их эквивалентах переменной массы и геометрии. Последние можно найти в библиотеке Body Elements > Variable Mass. Используйте блок File Solid для импорта тела из 3-D файла детали. Гибкие тела основаны на блоках в библиотеке Body Elements > Flexible Bodies. Они включают гибкие блоки балок, представляющие тонкие тела с заданными поперечными сечениями, и Reduced Order Flexible Solid block, которое захватывает механическое поведение деформируемого тела через модель пониженного порядка.

Одного Brick Solid, File Solid или General Flexible Beam блока может быть достаточно, чтобы полностью смоделировать тело. Чаще требуется несколько. Затем корпус представляет собой композицию из более простых элементов корпуса, прикрепленных друг к другу. Линии связи между блоками устанавливают необходимые жесткие соединения между элементами корпуса. Rigid Transform блоки, обычно вставляемые в соединительные линии, обеспечивают относительные положения и ориентации, необходимые для правильного сборки.

Блоки Simscape

расширить все

Brick SolidТвердый кирпичный элемент с геометрией, инерцией и цветом
Cylindrical SolidТвердый цилиндрический элемент с геометрией, инерцией и цветом
Ellipsoidal Solid Твердый эллипсоидальный элемент с геометрией, инерцией и цветом
Extruded SolidТвердый вытесненный элемент с геометрией, инерцией и цветом
File SolidТвердый элемент со свойствами, выведенными из внешнего файла
General Variable MassМассовый элемент с переменными инерционными свойствами
GraphicМаркер с графическими свойствами
InertiaМассовый элемент с фиксированными инерционными свойствами
Inertia SensorДатчик для измерения инерционных свойств групп или механизмов тела
Reduced Order Flexible SolidГибкое тело на основе модели пониженного порядка
Revolved SolidТвердотельный вращающийся элемент с геометрией, инерцией и цветом
Spherical SolidТвердый сферический элемент с геометрией, инерцией и цветом
Variable Brick SolidТвердый кирпич с переменной массой и размером
Variable Cylindrical SolidСплошной цилиндр с переменной массой и размером
Variable Spherical SolidТвердая сфера с переменной массой и размером
Flexible Angle BeamУгловая балка с свойствами упругости для деформации
Flexible Channel BeamКанальная балка с свойствами упругости для деформации
Flexible Cylindrical BeamЦилиндрический брус с свойствами упругости для деформации
Flexible I BeamДвутавр с свойствами упругости для деформации
Flexible Rectangular BeamПрямоугольная балка с свойствами упругости для деформации
Flexible T BeamТ-образная балка с свойствами упругости для деформации
General Flexible BeamТонкая экструзия с свойствами упругости для деформации
Infinite PlaneБесконечная плоскость для контактного моделирования
PointГеометрия точек для моделирования контактов
Point CloudГеометрия облака точек для контактного моделирования
SplineКубическая интерполяционная плоская кривая или пространственная кривая
Reference FrameНеинерционная система координат
Rigid TransformФиксированное пространственное соотношение между системами координат
World FrameИнерционная система координат

Функции

smnewОткройте шаблон модели Simscape Multibody и библиотеку блоков
sm_libОткройте библиотеку блоков Simscape Multibody

Темы

Тела

Рабочий процесс «Тела»

Тела, составляющие ядра модели мультитела, содержат элементы тела, каждый из которых, в свою очередь, содержит системы координат и атрибуты. Моделирование тела - это больше, чем добавление блока к модели. Вот несколько общих шагов, чтобы иметь в виду при моделировании одного.

Обзор гибких балок

Гибкие балки являются тонкими телами с постоянными поперечными сечениями, которые могут иметь линейные упругие деформации. Используйте их, когда приближение твердого тела не верно. Вот некоторая фоновая информация, которая должна учитываться при моделировании гибких балок.

Составные элементы тела

Типичным телом является набор твердых частиц и других элементов тела. В этом смысле это составной модуль. Узнайте, как можно использовать компаундирование для создания сложных геометрий и инерций из более простых таковых.

Моделируйте руку экскаваторной медведицы как гибкое тело

Используйте блок Reduced Order Flexible Solid для моделирования деформируемого тела произвольной геометрии. Начните с CAD-геометрии тела, создайте конечноэлементный mesh и сгенерируйте данные пониженного порядка для использования с блоком.

Моделирование тел

Тела являются представлениями, которые вы создаете из физических частей - передач, поршней, рычагов - для последующей сборки в системы мультител, поршневого двигателя, служащего примером. Вот введение в тела, а также в блоки и инструменты, обычно используемые для представления одного в модели.

Геометрия

Моделирование выдавливаний и вращений

Общие Extruded Solid и Revolved Solid блоки являются наиболее универсальными из предустановленных твердых форм. Их сечения являются пользовательскими и заданы заданными вами матрицами координат. Вот введение как в форму, так и в поперечные сечения, которые их определяют.

Представление стереометрии

Геометрия является ключевым атрибутом твердых частиц и тел, которые они составляют. Форму и размер тела можно задать с помощью блока Твердое тело (Solid). Вот введение в типы фигур, которые можно задать (или импортировать) используя этот блок.

Инерция

Представление инерции твердого тела

Инерция определяет количество сопротивления тела изменениям в движении и является одним из наиболее важных атрибутов в модели. Вот введение в типы инерций, которые вы можете представлять в модели, а также в блоки и параметризации, которые вы можете использовать для этого.

Определение пользовательских инерций

«Инерция» - общий термин, часто используемый для обозначения массы, центра масс, моментов инерции и продуктов инерции. Узнайте больше об этих параметрах инерции и о том, как они определены в среде Simscape Multibody.

Определение инерций переменной

Не все инерции остаются постоянными во время симуляции. Некоторые могут варьироваться, и это часто их изменяющиеся параметры, которые имеют наибольшее значение в модели. Узнайте больше об инерциях переменных и о том, как можно задать их параметры в модели.

Системы координат

Создание систем координат соединений

Часто необходимо создать новые системы координат для использования в соединениях с ограничениями. Узнайте, как можно создать такие системы координат и как соединения и ограничения влияют на их размещение в теле.

Создание пользовательских твердотельных систем координат

Все твердые тела имеют локальную систему координат, но можно создать другие, пользовательские системы координат для соединения в модели. Узнать, как можно выполнить эту задачу, можно с помощью панели создания систем координат блока Solid.

Работа с системами координат

Системы координат являются тройками осей, которые кодируют положение и ориентацию элементов тела в теле. Узнайте о системах координат как средстве соединения элементов тела и о твердых преобразованиях как средстве смещения этих элементов.

Визуализация

Управление цветом тела

Цвет помогает дифференцировать тела и способствует эффективности визуализации мультитела. Узнайте о цветовых параметрах, которые можно задать, и их влиянии на внешний вид ваших тел.

Визуализация модели и ее компонентов

Визуализация является не только центральной частью симуляции мультитела, но и особым инструментом в моделировании тел и проверке их форм, размеров, расположения систем координат и цветов. Вот обзор утилит визуализации, доступных в среде Simscape Multibody, и ролей, которые они играют в рабочем процессе моделирования.

Рекомендуемые примеры