在一对连接的体之间涂上接触力
Simscape / Multibody /力和扭矩
的空间接触力块使用惩罚方法模拟一对体之间的接触。该方法允许体渗透少量以计算接触力。该块在连接的基座和从动体之间施加正常和摩擦接触力。
使用经典弹簧阻尼系统的力方程来计算正常接触力。在接触期间,正常接触力与其相应的渗透深度和速度成比例。的过渡区宽度指定力方程的过渡区域。虽然穿透深度移动通过过渡区域,但块平滑地升高了力。在过渡区域的末端,施加完全刚度和阻尼。在反弹上,刚度和阻尼力均平稳地减少到零。这种平滑的过渡消除了力方程中的不连续性,并消除了过零事件。较大的过渡区宽度,光滑的过渡趋势接触力。相比之下,作为过渡区宽度当接触力趋近于零时,接触力趋向于有一个尖锐的过渡,表现为不连续问题。
更好地检测何时值过渡区宽度很小,空间接触力块支持可选的金宝app零交叉检测。零交叉事件仅在分离距离从正或零变为负时发生,反之亦然。
请注意
的过零检测空间接触力块与Simulink的原始零交叉检测不同金宝app®块,如从文件和积分商,因为力方程空间接触力是连续的。有关Simulink块的零交叉检测的更多信息,请参阅金宝app零交叉检测.
每个主体都有一个接触框架,其原点位于接触点及其z- 与接触法线方向对齐。当表面靠近接触点时,接触正常是接触点处的向外表面。当表面不光滑时,使用其他方式计算接触法线,但它总是从主体附近向外指向接触点。在连续接触期间,随着接触点移动,接触框架在主体周围移动。
图中显示了基座体的接触框架。接触力作用于接触架原点处的两个固体,符合牛顿第三定律:
正常力量,fn
,它与z- 联系框架的轴。该力将固体分开推动以减少渗透。
摩擦力,ff
,位于接触面内。这个力与两个物体在穿透区域附近的相对切向速度相反。
的空间接触力块支持各种几金宝app何形状和体。例如,它支持Body Eleme金宝appnts库中的所有实体块和无限的飞机和观点曲线和曲面库中的块。
固体之间的触点
当真正的几何形状存在算法复杂度时,通常用于表示几何边界的凸面。凸壳是最小的凸多面型,包含真实几何形状的所有顶点。对于凸壳,外部角度(α.)在一对相邻面之间必须大于或等于180度。
凸包