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。
类
Simscape块
主题
感知力,扭矩和运动输出
- 分析不同参数值下的运动
模拟不同耦合器连杆长度下的四杆模型,并绘制得到的耦合器曲线。 - 传感
你可以感知的动态变量和你可以用来感知它们的块。 - 使用变换传感器块感知运动
使用将传感器块来感知帧运动在一个简单的多体模型。 - 感官约束力
利用关节块的感应能力来感应作用在机械连杆上的内力。 - 测量作用在关节上的力和力矩
利用关节块的传感能力来测量作用在关节上的力和力矩。
规定力,扭矩和运动输入
- 两固体之间接触力的建模
使用空间接触力块来模拟固体块之间的法力和摩擦力。 - 模型车轮接触在汽车
使用空间接触力块来模拟汽车滚下斜坡的车轮。 - 行星系统的重力模型
用组合一个受重力束缚的自由体系统笛卡尔联合而且引力场块。 - 指定平面机械臂模型中的关节运动
利用关节块的驱动能力来指定车架的运动轨迹。 - 指定关节驱动扭矩
使用关节块的驱动能力来指定关节上的驱动扭矩。 - 指定关节运动轮廓
使用关节块的驱动能力来指定框架的轨迹。 - 使用联系人代理来模拟联系人
使用接触代理来提高接触模拟的速度和鲁棒性。
力和扭矩规格
- 物理信号驱动和传感
使用物理信号来指定驱动输入并获得传感输出。 - 关节驱动限制
关节块中有运动驱动输入的模型的限制和特殊考虑。 - 系统动力学建模与感知
设置和感知动态量(如力、扭矩、位置等)的工作流步骤。 - 建模的重力
模拟均匀重力、引力场和个别重力的影响。物体边界的软件定义及其对重力力矩的影响。 - 指定联合驱动输入
关节驱动模式,运动输入处理,以及模型装配和仿真之间的关键区别。