General Variable Mass

Массовый элемент с переменными инерционными свойствами

Библиотека:
Simscape / Мультитело / Элементы Тела / Переменная Масса

Описание

Блок General Variable Mass добавляет в присоединенную систему координат массовый элемент с постоянными или изменяющимися во времени инерционными свойствами. Массовым элементом может быть масса точки без вращательной инерции или пользовательская масса с вращательной инерцией. Инерционные свойства включают массу, центр массы, моменты инерции и продукты инерции. Каждое инерционное свойство может быть независимо сконфигурировано как постоянное или изменяющееся во времени.

Геометрия массового элемента не задана. Маркер или эквивалентный эллипсоид инерции идентифицируют массовый элемент в панели визуализации Mechanics Explorer. Эллипсоид инерции обеспечивает графическое представление основных моментов инерции массового элемента. Блок включает опцию, чтобы скрыть переменный массовый элемент в окне визуализации Mechanics Explorer.

Ограничения

Блок General Variable Mass не сохраняет угловой момент, когда симулировано без внешнего момента. Вместо углового момента скорость вращения остается неизменной.

Порты

Входной параметр

развернуть все

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

Input port для изменяющейся во времени массы.

Зависимости

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

`com` — Центр массы
физический сигнал, заданный как 3 на 1 или 1 3 векторный с единицами длины

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

Зависимости

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

`I` — Инерция
физический сигнал, заданный как 3х3 матрица с единицами массы × length^2

Input port для изменяющегося во времени тензора инерции. Укажите элементы тензора в порядке [Ixx Ixy I xz; Iyx Iyy Iyz; Izx Izy Izz]. Элементы заданы относительно системы координат с источником в центре массы и осей, выровненных с системой координат. См. описание параметра Inertia tensor для определений моментов и продуктов инерции.

Зависимости

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

Система координат

развернуть все

`R` — Система координат
система координат

Система координат локальной ссылки переменного массового элемента. Соедините порт с линией системы координат или другой порт системы координат, чтобы задать относительное положение и ориентацию переменной массы.

Параметры

развернуть все

Инерция

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

Выбор точки или распределенной массы. Выберите Point Mass смоделировать сконцентрированную массу без вращательной инерции. Выберите Custom смоделировать распределенную массу с заданным тензором инерции и центром массы.

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

Выбор фиксированной или переменной массы. Выберите Time-Varying задавать массу как переменный входной порт физического сигнала использования m. Выберите Constant задавать массу как постоянный параметр.

`Mass: Value` — Совокупная масса массового элемента
`1 kg` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами массы

Совокупная масса массового элемента. Масса может быть положительной или отрицательной величиной. Задайте отрицательную массу, чтобы смоделировать совокупный эффект пустот и полостей в составном теле. Масса является постоянной, когда этот параметр активен.

Зависимости

Этот параметр включен, когда параметр Mass устанавливается на Constant.

`Center of Mass` — Параметризация центра массы
`Time-Varying` (значение по умолчанию) | `Constant`

Выбор фиксированного или переменного центра массы. Выберите Time-Varying задавать центр массы как переменный входной порт физического сигнала использования com. Выберите Constant задавать центр массы как постоянный параметр.

`Center of Mass: Value` — Координаты центра массы
`[0 0 0] m` (значение по умолчанию) | трехэлементный вектор с единицами длины

[x y z] координаты центра массы относительно источника системы координат. Центр массы совпадает с центром тяжести в универсальных полях тяготения только. Центр массы является постоянным, когда этот параметр активен.

Зависимости

Этот параметр включен, когда параметр Center of Mass устанавливается на Constant.

`Inertia Matrix` — Матричная инерцией параметризация
`Time-Varying` (значение по умолчанию) | `Constant`

Выбор переменной или фиксированной матрицы инерции. Выберите Time-Varying задавать матрицу инерции как переменный входной порт физического сигнала использования I. Выберите Constant задавать моменты и продукты инерции отдельно как постоянные параметры блоков.

`Inertia Matrix: Moments of Inertia` — Диагональные элементы матрицы инерции
`[1 1 1] kg * m^2` (значение по умолчанию) | трехэлементный вектор с модулями mass*length^2

Моменты инерции переменного массового элемента, указанного в порядке [I _xx I _yy I _zz]. Моменты инерции заданы относительно системы координат с источником в центре массы и с осями, параллельными осям системы координат. Моментами инерции являются диагональные элементы 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 включен, когда параметр Inertia Matrix устанавливается на Constant.

`Inertia Matrix: Products of Inertia` — Недиагональные элементы матрицы инерции
`[0 0 0] kg * m^2` (значение по умолчанию) | массив с 3 элементами с единицами массы * length^2

Продукты инерции переменного массового элемента, указанного в порядке [I _yz I _zx I _xy]. Продукты инерции заданы относительно системы координат с источником в центре массы и с осями, параллельными осям системы координат. Продуктами инерции являются недиагональные элементы 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 включен, когда параметр Inertia Matrix устанавливается на Constant.

Графический

`Type` — Тип геометрии, чтобы использовать в визуализации модели
`Equivalent Inertia Ellipsoid` (значение по умолчанию) | `Marker` | `None`

Установка Visualization для этого тела. Размерности маркера зафиксированы и заданы в пиксельных модулях. Размерности эллипсоида являются переменными и зависят от заданной массы и тензора инерции. Центр эллипсоида совпадает с заданным центром массы. Визуализация маркера активна на обновлении модели и в процессе моделирования. Визуализация эллипсоида активна в процессе моделирования только.

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

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

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

Размер маркера в модулях пикселей. Размер не изменяется с уровнем изменения масштаба.

`Visual Properties` — Параметризация для цвета и непрозрачности
`Simple` (значение по умолчанию) | `Advanced`

Параметризация для определения визуальных свойств. Выберите Simple задавать рассеянный цвет и непрозрачность. Выберите Advanced задавать больше визуальных свойств, таких как Specular Color, Ambient Color, Emissive Color и Shininess.

Зависимости

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

`Color` — Истинный цвет как [R, G, B] вектор по шкале 0–1
[0.5 0.5 0.5] (значение по умолчанию) | трехэлементный вектор со значениями, ограниченными к 0–1

Цветной вектор RGB с красным (R), зеленый (G), и синий (B), окрашивает суммы заданными по шкале 0–1. Палитра цветов предоставляет альтернативе интерактивные средние значения определения цвета. Если вы изменяете настройки Visual Properties к Advanced, цвет, заданный в этом параметре, становится вектором Diffuse Color.