General Variable Mass

Массовый элемент с переменными инерционными свойствами

Библиотека:
Simscape/Multibody/Элементы тела/Переменная масса

Описание

Блок General Variable Mass добавляет в присоединенную систему координат формообразующий элемент с постоянными или изменяющимися во времени инерционными свойствами. Формообразующий элемент может быть массой точки без инерции вращения или пользовательской массой с инерцией вращения. Инерционные свойства включают массу, центр масс, моменты инерции и продуктов инерции. Каждое инерционное свойство может быть независимо сконфигурировано как постоянное или изменяющееся во времени.

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

Ограничения

Блок General Variable Mass не сохраняет угловой импульс при моделировании без внешнего момента. Вместо углового импульса скорость вращения остается неизменной.

Порты

Вход

расширить все

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

Input port для изменяющейся во времени массы.

Зависимости

Этот порт активируется, когда параметр Inertia > Mass установлен в Time-Varying.

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

Input port для изменяющихся во времени координат центра масс. Задайте координаты в порядке [x y z] относительно опорной системы координат блоков.

Зависимости

Этот порт активируется, когда параметр Inertia > Center of Mass установлен в Time-Varying.

`I` - Инерция
физический сигнал, заданный как матрица 3 на 3 с модулями измерения массы × длина ^

Input port для тензора инерции изменения во времени. Задайте тензорные элементы в порядке [Ixx Ixy I xz; Iyx Iyy Iyz; Izx Izy Izz]. Элементы заданы относительно системы координат с источником в центре масс и осями, выровненными по опорной системе координат. Определения моментов и продуктов инерции см. в Inertia tensor описании параметра.

Зависимости

Этот порт активируется, когда параметр Inertia > Type установлен в Custom.

Система координат

расширить все

`R` - Система координат
система координат

Локальная система координат формообразующего элемента переменной. Соедините порт с линией системы координат или с другим портом системы координат, чтобы определить относительное положение и ориентацию переменной массы.

Параметры

расширить все

Инерция

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

Выбор точки или распределенной массы. Выберите Point Mass чтобы смоделировать концентрированную массу без инерции вращения. Выберите 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. Выберите Time-Varying чтобы задать массу как переменную, используя входной порт физического сигнала m. Выберите Constant для задания массы в качестве постоянного параметра.

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

Совокупная масса формообразующего элемента. Масса может быть положительным или отрицательным значением. Задайте отрицательную массу, чтобы смоделировать совокупный эффект пустот и полостей в составном теле. Масса является постоянной, когда этот параметр активен.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда параметр Mass установлен в Constant.

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

Выбор фиксированного или переменного центра масс. Выберите Time-Varying задать центр масс как переменную, используя входной порт физического сигнала com. Выберите Constant для задания центра масс в качестве постоянного параметра.

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

[x y z] координаты центра масс относительно источника опорной системы координат. Центр масс совпадает с центром тяжести только в равномерных гравитационных полях. Центр масс является постоянным, когда этот параметр активен.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда параметр Center of Mass установлен в Constant.

`Inertia Matrix` - Параметризация Инерция-матрица
`Time-Varying` (по умолчанию) | `Constant`

Выбор матрицы переменной или фиксированной инерции. Выберите Time-Varying задать матрицу инерции как переменную, используя входной порт физического сигнала I. Выберите Constant задать моменты и продукты инерции отдельно как параметры постоянных блоков.

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

^ 2

Моменты инерции переменного элемента массы, заданные в порядке [I _xx I yy I zz]. Моменты инерции заданы относительно системы координат с источником в центре масс и с осями, параллельными осям опорной системы координат. Моменты инерции являются диагональными элементами тензора инерции,

$(\begin{matrix} I_{x x} \\ I_{y y} \\ I_{z z} \end{matrix}),$

где:

$I_{x x} = \int_{V} (y^{2} + z^{2}) d m$
$I_{y y} = \int_{V} (x^{2} + z^{2}) d m$
$I_{z z} = \int_{V} (x^{2} + y^{2}) d m$

Зависимости

Этот параметр активируется, когда параметр Inertia Matrix установлен в Constant.

`Inertia Matrix: Products of Inertia` - Off-диагональные элементы матрицы инерции
`[0 0 0] kg * m^2` (по умолчанию) | массив с 3 элементами с модулями измерения mass * length ^

Продукты инерции переменного элемента массы, заданные в порядке [I _yz I zx I xy]. Продукты инерции заданы относительно системы координат с источником в центре масс и с осями, параллельными осям опорной системы координат. Продукты инерции являются off-диагональными элементами матрицы инерции,

$(\begin{matrix} I_{x y} & I_{z x} \\ I_{x y} & I_{y z} \\ I_{z x} & I_{y z} \end{matrix}),$

где:

$I_{y z} = - \int_{V} y z d m$
$I_{z x} = - \int_{V} z x d m$
$I_{x y} = - \int_{V} x y d m$

Зависимости

Этот параметр активируется, когда параметр Inertia Matrix установлен в Constant.

Графический

`Type` - Тип геометрии, используемый в визуализациях модели
`Equivalent Inertia Ellipsoid` (по умолчанию) | `Marker` | `None`

Настройка визуализации для этого твердого тела. Размерности маркера фиксированы и указаны в пикселях модулей. Эллипсоидные размерности переменны и зависят от заданной массы и тензора инерции. Центр эллипсоида совпадает с заданным центром масс. Визуализация маркера активна при обновлении модели и во время симуляции. Эллипсоидная визуализация активна только во время симуляции.

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

Геометрическая форма графического маркера. Mechanics Explorer показывает маркер с помощью выбранной формы.

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

Размер маркера в единицах измерения пикселей. Размер не изменяется с уровнем масштаба.

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

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.

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

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.