在一对相连的物体之间施加接触力
模拟场景/多体/力和力矩
这个空间接触力块模型的一对身体之间的接触使用惩罚方法。这种方法允许物体穿透少量来计算接触力。该块在连接的底座和从动件之间施加法向接触力和摩擦接触力。
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。这个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。较大的过渡区宽度时,接触力的过渡趋势越平滑。相反,作为过渡区宽度当接触力减小到零时,接触力倾向于有一个更尖锐的过渡,表现为一个不连续的问题。
以便更好地检测触点时的值过渡区宽度小,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。
注
信号的过零检测空间接触力块与Simulink的原始过零检测不同金宝app®块,如从文件和积分器,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-轴与接触法向对齐。当接触点附近的表面光滑时,接触法线为接触点处的外表面法线。当表面不光滑时,用其他方法计算接触法线,但它总是从接触点附近的身体向外。在连续接触过程中,接触架随着接触点的移动而在身体周围移动。
该图显示了底座主体的接触框架。根据牛顿第三定律,接触力作用于接触框架原点处的两个实体:
法向力,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
,它位于接触面中。该力与靠近穿透区域的两个物体之间的相对切向速度相反。
这个空间接触力块支持各种几金宝app何形状和体。例如,它支持身体元素库中的所有实金宝app体块和无限平面和点块在曲线和曲面库。
固体之间的接触
当真实几何存在算法复杂度时,凸包通常用来表示几何边界。凸包是最小的凸多面体,它包含一个真几何体的所有顶点。对于凸包,外角(α)在一对相邻面之间必须大于或等于180度。
凸包