主要内容

多体动力学

应用和感觉力,扭矩和运动

多体动力学是研究由关节连接的刚体和/或柔性体组成的机械系统的动力学行为的学科。由于施加的力、力矩和约束,这些物体进行平移和旋转运动。Simscape™多体™使您能够执行复杂系统的多体动力学模拟,如机器人、车辆、建筑设备或飞机起落架。您可以指定力、扭矩和运动输入来驱动模型并模拟模型的动态响应。

要指定一对物体之间的自由度,请使用关节和约束库中的块。例如,您可以使用移动关节块和转动关节块来模拟曲柄滑块机构的直线和旋转运动。您可以使用曲线上点约束块来模拟过山车车厢和轨道之间的约束。

要模拟作用在物体上的力和扭矩,请使用力和扭矩库中的块。例如,您可以使用神奇公式轮胎力和扭矩块来模拟轮胎的力量和轮胎和地面之间的扭矩。当建模接触问题时,如机器人抓取,可以使用空间接触力块来模拟一对物体之间的力。

要测量物体之间的相对运动,可以使用将传感器块。要测量力和扭矩,可以使用约束、关节和力和扭矩库中的块。关节处物体上的载荷可以在关节块处测量,约束块可以感知维持一对物体之间约束的力和扭矩。当你分析机械系统的多体动力学时,每一个量都可以帮助你回答重要的问题。

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simscape.multibody.AxialSpringDamper 构造轴向弹簧-阻尼力规律
simscape.multibody.JointForceLaw 抽象基类来构造合力定律
simscape.multibody.SphericalSpringDamper 构造球面弹簧-阻尼力定律
simscape.multibody.TorsionalSpringDamper 建立扭转弹簧-阻尼力定律

Simscape块

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角约束 两架Z轴之间的固定夹角
距离约束 两个帧原点之间的固定距离
曲线上点约束 坐标系原点与曲线路径之间的运动学约束
曲面约束点 坐标系原点与二维曲面之间的运动学约束

有一个或没有原语的关节

移动关节 允许沿单轴相对运动的关节
转动关节 有一个转动原关节的关节
球形接头 具有一个球面原语的关节
焊缝 零原语的关节

具有多个原语的关节

种畜 关节有一个移动关节和三个转动关节
套管接头 关节有三个移动关节和三个转动关节
笛卡尔联合 与三个移动原语接合
圆柱形联合 具有平行运动轴的一个移动基元和一个转动基元的关节
万向接头 有三个转动基元的关节
销槽接头 具有一个移动基元和一个转动基元的关节,它们具有相互正交的运动轴
平面关节 有一个转动关节和两个移动关节
矩形联合 两个移动原语的关节
6自由度关节 有一个球面和三个移动基元的关节
伸缩接头 具有一个移动关节和一个球面关节原体的关节
万向节 有两个转动基元的关节

具有耦合自由度的关节

等速接头 两个轴之间执行匀速运动约束的关节
丝杠接头 具有耦合转动和平动自由度的关节
外力和力矩 模型系统外产生的一般力和扭矩
引力场 点质量的力场
内力 在两个坐标系原点之间相互作用的一般力
平方反比定律 力与两帧原点间距离的平方反比成正比
神奇公式轮胎力和扭矩 应用稳态轮胎力和扭矩使用魔术公式轮胎方程
空间接触力 建模两个几何图形之间的接触
弹簧阻尼力 力与两个帧原点之间的距离和相对速度成正比
将传感器 测量两帧之间相对空间关系的传感器
机制配置 全机构模拟和机械参数

主题

感知力,扭矩和运动输出

规定力,扭矩和运动输入

力和扭矩规格

运动,力和扭矩传感

  • 力和扭矩传感
    你可以感知到的力和力矩以及你可以用来感知它们的方块。
  • 选择测量框架
    测量框架定义和测量框架类型的总结。
  • 运动传感
    你可以感知的运动变量和你可以用来感知它们的块。
  • 旋转测量
    你可以感知的旋转运动变量和你可以用来感知它们的块。
  • 平移测量
    你可以感知的平移变量和你可以用来感知它们的块。