Brick Solid

Твердый кирпичный элемент с геометрией, инерцией и цветом

  • Библиотека:
  • Элементы Simscape/Multibody/Body

  • Brick Solid block

Описание

Блок Brick Solid является призматической формой с центром геометрии, совпадающим с источником опорной системы координат и призматическими поверхностями, нормальными к осям x, y и z опорной системы координат.

Блок Brick Solid добавляет в присоединенную систему координат твердый элемент с геометрией, инерцией и цветом. Кирпичный твёрдый элемент может быть простым твёрдым телом или частью составного твёрдого тела - группой твёрдо связанных твердых частиц, часто разделённых в пространстве посредством твёрдых преобразований. Объедините Brick Solid и другие твердые блоки с блоками Rigid Transform для моделирования составного твердого тела.

По умолчанию этот блок автоматически вычисляет массовые свойства тела. Изменить эту настройку можно в окне Inertia > Type параметров блоков.

Опорная система координат кодирует положение и ориентацию тела. В строении по умолчанию блок предоставляет только опорную систему координат. Интерфейс создания системы координат предоставляет средства для определения дополнительных систем координат на основе твердотельных геометрических функций. Для доступа к этому интерфейсу нажмите кнопку Create в области Frames с возможностью расширения.

Производные свойства

Вычисленные значения массовых свойств твердого тела можно просмотреть непосредственно в диалоговом окне блока. Установка параметра Inertia > Type равной Calculate from Geometry заставляет блок открывать новый узел, Derived Values. Нажмите кнопку Update под этим узлом, чтобы вычислить массовые свойства и отобразить их значения в полях под кнопкой.

Derived Values отображения

Панель визуализации

Диалоговое окно блока содержит свертываемую панель визуализации. Эта панель обеспечивает мгновенную визуальную обратную связь о твердом теле, которое вы моделируете. Используйте его, чтобы найти и устранить любые проблемы с формой и цветом тела. Можно изучить твердое тело с разных ракурсов путем выбора стандартного вида или путем поворота, панорамирования и масштабирования твердого тела.

Нажмите кнопку Обновить визуализацию, чтобы просмотреть последние изменения стереометрии на панели визуализации. Выберите Apply или OK, чтобы зафиксировать изменения в твердом теле. Закрытие диалогового окна блока без предварительного выбора Apply или OK приводит к тому, что блок отменяет эти изменения.

Панель визуализации твердого кирпича

Щелкните правой кнопкой мыши панель визуализации, чтобы получить доступ к контекстно-зависимому меню визуализации. В этом меню предусмотрены дополнительные опции, чтобы можно было изменить цвет фона, разделить панель визуализации на несколько плиток и изменить вид представления из параметра +Z up (XY Top) по умолчанию.

Порты

Система координат

расширить все

Локальная система координат твердого тела кирпича. Эта система координат фиксируется относительно стереометрии. Соедините этот порт с сущностью системы координат - портом, линией или соединением - чтобы разрешить размещение системы координат в модели. Для получения дополнительной информации смотрите Работа с системами координат.

Параметры

расширить все

Геометрия

Длины сторон кирпича вдоль x -, y - и z - осей твердой опорной системы координат. Эти длины не дают в определенном порядке ширины, толщины и высоты кирпича.

Выберите Entire Geometry, чтобы экспортировать истинную геометрию блока Brick Solid, которая может использоваться для других блоков, таких как блок Spatial Contact Force.

Зависимости

Чтобы включить эту опцию, выберите Entire Geometry под Export.

Инерция

Используется параметризация инерции. Выберите Point Mass для моделирования концентрированной массы с незначительной инерцией вращения. Выберите Custom для моделирования распределенной массы с заданными моментами и продуктами инерции. Настройка по умолчанию, Calculate from Geometryпозволяет блоку автоматически вычислять свойства инерции вращения из стереометрии и заданную массу или массовую плотность.

Параметр для использования в вычислении инерции. Блок получает тензор инерции из стереометрии и выбранного параметра. Использование Density если свойства материала известны. Использование Mass если общая твердая масса известна.

Масса на модуль объема материала. Массовая плотность может иметь положительное или отрицательное значение. Задайте отрицательную плотность массы, чтобы смоделировать эффекты пустоты или полости в твердом теле.

Общая масса для атрибута твердому элементу. Этот параметр может быть положительным или отрицательным. Используйте отрицательное значение, чтобы захватить эффект пустоты или полости в составном теле (содержащем несколько твердых частиц и инерцию), будучи осторожным, чтобы убедиться, что масса тела на целом положительная.

[x y z] координаты центра масс относительно исходной системы координат блоков. Центр масс совпадает с центром тяжести только в равномерных гравитационных полях.

Трехэлементный вектор с моментами инерции [Ixx Iyy Izz], заданными относительно системы координат с источником в центре масс и осями, параллельными опорной системе координат блоков. Моменты инерции являются диагональными элементами тензора инерции

(IxxIyyIzz),

где:

  • Ixx=V(y2+z2)dm

  • Iyy=V(x2+z2)dm

  • Izz=V(x2+y2)dm

Трехэлементный вектор с продуктами инерции [Iyz Izx Ixy], заданной относительно системы координат с источником в центре масс и осями, параллельными опорной системе координат блоков. Продуктами инерции являются не диагональные элементы тензора инерции

(IxyIzxIxyIyzIzxIyz),

где:

  • Iyz=Vyzdm

  • Izx=Vzxdm

  • Ixy=Vxydm

Отображение вычисленных значений твердых массовых свойств - массы, центра масс, моментов инерции и продуктов инерции. Нажмите кнопку Update, чтобы вычислить и отобразить массовые свойства тела. Нажмите эту кнопку после любых изменений параметров блоков, чтобы убедиться, что отображаемые значения все еще являются текущими.

Центр масс разрешается в локальной опорной системе координат тела. Моменты и продукты инерции разрешены в инерционной системе разрешения - системе координат, оси которой параллельны осям системы отсчета, но источник которой совпадает с центром масс твердого тела.

Зависимости

Опция для вычисления и отображения массовых свойств активна, когда для Inertia > Type параметров блоков задано значение Calculate from Geometry.

Графический

Выбор графики для использования в визуализации твердого тела. График по умолчанию является геометрией, заданной для тела. Выберите Marker чтобы показать вместо этого простой графический маркер, такой как сфера или кубик. Измените этот параметр на None полностью исключить это твердое тело из визуализации модели.

Форма маркера, посредством которой можно визуализировать твердое тело. Движение маркера отражает движение самого твердого тела.

Ширина маркера в пикселях. Эта ширина не масштабируется с уровнем масштаба. Обратите внимание, что очевидный размер маркера частично зависит от разрешения экрана с более высоким разрешением упаковки большего количества пикселей на единицу длины и, следовательно, получения меньших значков.

Параметризации для определения визуальных свойств. Выберите Simple для определения диффузного цвета и непрозрачности. Выберите Advanced чтобы задать больше визуальных свойств, таких как Specular Color, Ambient Color, Emissive Color и Shininess.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type равным From Geometry или Marker.

Вектор цвета RGB с красным (R), зеленым (G) и синим (B) количеством цвета, заданным в 0-1 шкале. Палитра цветов предоставляет альтернативное интерактивное средство определения цвета. Если вы измените настройку Visual Properties на Advancedцвет, заданный в этом параметре, становится вектором- Diffuse Color.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Type с Marker.

  2. Visual Properties с Simple.

Графическая непрозрачность, заданная как скаляр в области значений от 0 до 1. Скаляру 0 соответствует полностью прозрачный, а скаляру 1 - полностью непрозрачный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Type с Marker

  2. Visual Properties с Simple

Истинный цвет при прямом белом свете, заданный как вектор [R, G, B] или [R, G, B, A] по 0-1 шкале. Необязательный четвертый элемент задает непрозрачность цвета также в шкале 0-1. Опускание элемента непрозрачности эквивалентно указанию значения 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Type с Marker.

  2. Visual Properties с Advanced.

Цвет зеркальных подсветок, заданный как вектор [R, G, B] или [R, G, B, A] по 0-1 шкале. Дополнительный четвертый элемент определяет непрозрачность цвета. Опускание элемента непрозрачности эквивалентно указанию значения 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Type с From Geometry или Marker

  2. Visual Properties с Advanced

Цвет теневых областей в диффузном окружающем свете, заданный как вектор [R, G, B] или [R, G, B, A] по 0-1 шкале. Дополнительный четвертый элемент определяет непрозрачность цвета. Опускание элемента непрозрачности эквивалентно указанию значения 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Type с From Geometry или Marker

  2. Visual Properties с Advanced

Графический цвет из-за самосветления, заданный как вектор [R, G, B] или [R, G, B, A] по 0-1 шкале. Дополнительный четвертый элемент (A) задает непрозрачность цвета. Опускание элемента непрозрачности эквивалентно указанию значения 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Type с From Geometry или Marker

  2. Visual Properties с Advanced

Резкость зеркальных отражений света, заданная как скалярное число по 0-128 шкале. Увеличьте значение блеска для меньших, но более резких подсветок. Уменьшите значение для больших, но более плавных подсветок.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

  1. Type с From Geometry или Marker

  2. Visual Properties с Advanced

Системы координат

Выберите, чтобы открыть порт R.

Нажмите кнопку «СоздатьCreate», чтобы открыть панель для создания новой системы координат, присоединенной к телу. На этой панели можно задать имя, источник и ориентацию системы координат.

  • Чтобы назвать пользовательскую систему координат, щелкните текстовое поле параметра Frame Name. Имя определяет соответствующий порт в твердотельном блоке и на панели древовидного представления Mechanics Explorer.

  • Чтобы выбрать Frame Origin пользовательской системы координат, используйте один из следующих методов:

    • At Reference Frame Origin: Сделать начало новой системы координат совпадающим с источником опорной системы координат тела.

    • At Center of Mass: Сделать начало новой системы координат совпадающим с центром масс твердого тела.

    • Based on Geometric Feature: Сделать начало новой системы координат совпадающим с центром выбранной функции. Допустимые функции включают поверхности, линии и точки. Выберите функцию на панели визуализации, затем нажмите кнопку Use Selected Feature, чтобы подтвердить местоположение источника. Имя начального местоположения отображается в поле под этой опцией.

  • Чтобы определить ориентацию пользовательской системы координат, под Frame Axes разделом выберите Primary Axis и Secondary Axis пользовательской системы координат, а затем укажите их направления.

    Используйте следующие методы, чтобы выбрать вектор для определения направлений основной и вторичной осей. Основная ось параллельна выбранному вектору и ограничивает оставшиеся две оси своей нормальной плоскостью. Вторичная ось параллельна проекции выбранного вектора на нормальную плоскость.

    • Along Reference Frame Axis: Выбор оси опорной системы координат тела.

    • Along Principal Inertia Axis: Выбирает ось основной инерции тела.

    • Based on Geometric Feature: Выбор вектора, связанного с выбранной геометрической функцией тела. Допустимые функции включают поверхности и линии. Соответствующий вектор обозначается белой стрелой на панели визуализации. Можно выбрать функцию на панели визуализации, а затем нажать кнопку Use Selected Feature, чтобы подтвердить выбор. Имя выбранной функции отображается в поле под этой опцией.

Созданные вами системы координат. N является уникальным идентификационным номером для каждой пользовательской системы координат.

  • Щелкните текстовое поле, чтобы изменить имя существующей пользовательской системы координат.

  • Нажмите кнопку «РедактироватьEdit», чтобы отредактировать другие аспекты пользовательской системы координат, такие как источник координат и оси.

  • Нажмите кнопку «УдалитьDelete», чтобы удалить пользовательскую систему координат.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, создайте систему координат, нажав New Frame.

Примеры моделей

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2019b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте