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发布日期:2024-10-15 06:55 点击次数:111

综合
进行建模时,总会波及到与执行工程的对比,所成就的模子与执行情况越掌握,那仿真出的终结越有工程意旨。然则,偶然为了某种认识,也需要东谈主为的终结建模元素与执行情况的相似进度,以至要割断所成就元素与模子的某些关连,达到某种理思气象,固然与执行工程有一定区别,然则不错达成仿真认识。总之,一切建模的认识必须闲静于本次仿竟然需要,把柄执行情况所需,笃信采纳什么样的技巧。
Action Only函数的功能描摹
Action only函数在料理方程中具备防碍标量抒发式某些部分与料理反力的功能。通过对受料理系统的拉格朗日方程进行盘问,不错很好地联结Action only函数的作用。
其中:
L为系统能量;
Q为广义坐标;
C为料理;
λ 为拉格朗日乘子;
通过拉格朗日方程可知,基于料理雅可比矩阵将料理反力投影到广义通顺方程中,而基于Action only函数的机制,不错使某些采纳的广义坐标免受料理反力的作用,从而达成数学上的防碍。
该函数只可用于料理方程抒发式中,其方法很粗拙,AO(exp),抒发式将表明哪些量同料理反力防碍。比如底下的示例:
描摹Marker_1和Marker_2之间的料理方程如下所示:
GCON/1, FUN=DX(1) - AO(DX(2))
GCON/2, FUN=DY(1) - AO(DY(2))
GCON/3, FUN=DZ(1) - AO(DZ(2))
通过上述三条料理方程,达成两个点的平动位移绑定,淌若无谓AO函数,将达成同球铰相似的终结,然则这里使用了AO函数,施展出的终结为,料理反力仅会作用到Marker_1上,而不会作用到Marker_2上,从作用终结上看,即是达成了将Marker_1推向Marker_2,而不会有将Marker_2推向Marker_1的终结。相对比而言,弗成使用底下的花样:
GCON/1, FUN=AO(DX(1,2))
GCON/2, FUN=AO(DY(1,2))
GCON/3, FUN=AO(DZ(1,2))
淌若这么成立,在莫得AO函数的情况下是不错的,然则使用AO函数的内容在于蓝本一个相互的终结要被防碍成单向的终结,是以会变成弗成盘算的气象。因为从DX(1,2)的角度要保持两个点的位移绑定,然则使用了AO函数,变成弗成达到这个认识,因为料理反力弗成施加于任何一个Marker点上,料理方程弗成被严格闲静,因此出现盘算发散的问题。
工程独揽
比如漂荡器漂荡流程中,其姿态角度的取得,固然有好多工夫,这里咱们收受AO函数的防碍终结进行检测。
图1 Adams2023.1建模成立界面
这里收受Adams最新版块2023.1完成实例阐发,然则AO函数仍是存在较永劫刻,前边的版块也适用。建模内容包括:
圆柱体和圆锥体两个部件,之间使用固定副料理;在圆锥体质心上施加了侧向侵犯脉冲信号,在给定时刻完成作用;在圆柱体的底端圆心施加推力,地方沿圆柱轴线;在圆柱上再施加一个绕圆柱轴线的点驱动,转速30度每秒;创建一个点质地,位于圆柱质心处,同期,施加自界说料理保证点质地与圆柱质心重合。
自界说料理如下:
dX(POINT_MASS_1.cm)-ao(dX(PART_2.cm))
dY(POINT_MASS_1.cm)-ao(dY(PART_2.cm))
dZ(POINT_MASS_1.cm)-ao(dZ(PART_2.cm))
之是以界说为上述方法,认识在于将点质地耐久与圆柱体也即是part_2的质心重合。这么就不错使用点质地位置与圆柱体上的局部坐标系进行测量,简短测绘出其漂荡流程中的所需角度值。
图2 测试模子
这里为了阐发问题,仿真时将重力先关闭。对其进行了如下的测量:
图3绕圆柱轴线动掸角度的测量
上图为基于AO函数达成的测量,测出的终结与执行施加的疏导,30度每秒*3秒=90度。阐发了该种工夫的正确性。
图4 基于全局坐标系的角度测量
上图为平直通过AY函数对证心的粗拙测量,最终值为86度,彰着与执行有区别。天然,该种粗拙花样,可应酬单解放度作动气象下的角度测量,因为其基于全局坐标系完成。而本模子设定的为多解放度驱动,该工夫不适用。淌若料理方程无谓AO函数,而是平直改写为如下状态:
dX(POINT_MASS_1.cm)-dX(PART_2.cm)
dY(POINT_MASS_1.cm)-dY(PART_2.cm)
dZ(POINT_MASS_1.cm)-dZ(PART_2.cm)
如前所述,这么访佛于球铰,两个物体之间的相互作用劲是完备的,从拉格朗日方程角度看,点质地对圆柱体的料理反力和圆柱体对点质地的料理反力齐同期存在,两者之间有普通的力学作用终结,要达成两者广义坐标的同步启动,需要破费更多的能量。淌若是AO模式,则仅需要对圆柱体的广义坐标进行作念功,固然从动画上看,圆柱带动点质地一并通顺,然则,由于AO函数的特殊机制,截断了圆柱体对点质地的力学影响,这一流程并不需要能量,透澈是数学的机制而非力学机制。两种工况仿真终结的区别也不错在模子中施展出来,如下图所示:
图5 有无AO函数终结区别
上图左侧为有AO的状态,右侧为莫得AO的状态,只是这一个区别,变成模子最终的仿真状态有彰着的各别,主要体当今圆柱体质心点的竖直位移上,这两幅图的白色轨迹线是透澈疏导的,即圆柱质心点的轨迹。问题的根源还在于AO函数的作用机制:莫得AO的模子,由于点质地前边成立为10Kg(稀奇成立较重,终结更彰着),此时料理反力相互作用下,推力疏导,在3秒内完成疏导的作念功,其竖直地方的位移例必要小于有AO的模子。相当于,有AO的模式鼓吹的质地为圆柱18Kg,圆锥2Kg,以为20Kg,而莫得AO的模式还要再加上点质地的10Kg,以为30Kg。从图上也可看出,莫得AO的模式圆柱质心点约莫在轨迹线竖直地方的2/3处。
追思
基于AO函数的特殊机制,酌量自界说料理不错达成相配活泼的独揽,天然,其独揽更多不是为了模拟模子,而是为了其他认识,比如这里描摹的测量粗略其他,但其内容疏导,即是要截断为了完成特殊认识而成就的元素对模子的影响,然则又能平直取得模子中的灵验信息。Adams中还有许多访佛的功能函数开yun体育网,只是通过一些粗拙的成立即可完成工程中相配实用的功能。因此,在Adams的使用流程中,对多样函数的掌持以及活泼使用,是一个不断蕴蓄的流程,可能一个很小的软件功能点,却不错责罚执行工程中的一个关节问题。
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