Eenvoudige programma's voor het simuleren van mechanismen en hendels. Basisprincipes van PBS-analyse in het Universal Mechanism-softwarepakket

Een zeer vermakelijk programma waarmee je met simpele muisbewegingen allerlei mechanische systemen en situaties in een tweedimensionale ruimte kunt simuleren.

Shakespeare zei ooit: "De hele wereld is een theater, en de mensen erin zijn acteurs." Dit is als we uitgaan van een artistieke manier van denken. Als je de wereld vanuit een wetenschappelijk oogpunt bekijkt, kun je de grote toneelschrijver parafraseren: "De hele wereld is de natuur, en mensen zijn daarin objecten" :). En wat heeft de natuur ermee te maken? Ja, ondanks het feit dat in het Grieks "natuur" "physis" is, en vandaar de naam van de belangrijkste wetenschap van alle dingen - "fysica".

Fysieke verschijnselen omringen ons vanaf de vroege kinderjaren, en elk kind heeft vroeg of laat verschillende vragen: "Waarom schijnt de zon? Waarom regent het? Waarom valt een boterham altijd op de grond en hangt niet in de lucht? :) ". En terwijl hij opgroeit, leert het kind, in een poging om antwoorden op deze vragen te krijgen, door de methode van "wetenschappelijke por" de wereld om hem heen en de wetten van zijn bestaan. Maar dergelijke experimenten eindigen niet altijd pijnloos.

Juist om veilig te zijn, voor het kind en voor de wereld om hem heen :), om alles te simuleren fysiek proces, Ik zou aanraden om het programma te gebruiken Phuna.

Versie 5.28, die vandaag beschikbaar is, is een behoorlijk mooi ontworpen mechanische modelleringsomgeving. Ondanks de schijnbare frivoliteit (het programma is ontworpen in de vorm van een kindertekening), simuleert Phun - redelijk aannemelijk echte fysieke omstandigheden (je kunt situaties simuleren in anti-zwaartekrachtomstandigheden, in lucht en luchtloze ruimte, enz.).

Phun mechanische simulatiesoftware installeren

Maar over alles op zijn beurt. Nu zullen we het programma installeren en proberen te begrijpen. Om dit te doen, download installatie distributie Phun, voer het installatieprogramma uit en wacht tot alles is geïnstalleerd :).

Ik zal meteen een reservering maken als je hebt oude computer met een nogal zwakke videokaart zal Phun in dit geval merkbaar vertragen. Hoewel er ondersteuning is verklaard (zij het een eerdere versie 4) van videokaarten met 32 ​​MB geheugen, loopt het programma op mijn computer met 128 MB soms behoorlijk vast. ik denk dat de beste optie zal ongeveer 256 MB zijn.

Terwijl we aan het praten waren, is Phun al geïnstalleerd en staat te popelen om te lanceren. Ik weet niet of dit een bug in het programma is of een jamb met mijn systeem in het bijzonder, maar toen ik ermee instemde het programma onmiddellijk na de installatie te starten, vervloekte het me en weigerde het te starten. Ik moest het handmatig starten (het begon zonder problemen :)).

Russificatie van het programma

Voor ons is een programmavenster met een welkomstproject:

Het programma is standaard Engels, maar de Russische lokalisatie verscheen in de vijfde versie. Om Phun te Russify, ga naar het menu "Bestand" en selecteer de optie "Russisch" in het item "Taal wijzigen". Klaar!

Als we nu te maken hebben met de Russische versie, laten we eens kijken naar de programmabesturing.

Programma-interface:

Helemaal bovenaan zie je een enigszins gestileerde, maar bekende menubalk van andere applicaties.

Met het menu "Bestand" kunt u de scène voor het project aanpassen (opslaan, wissen), een nieuwe scène laden of maken, de taal wijzigen, van weergave wisselen, controleren op updates, extra scènes downloaden of kopen volledige versie(hoewel waarom, als het vrije genoeg is met het hoofd).

Met de menu's "Extra", "Bediening" en "Contextmenu" kunt u de bijbehorende programmatabbladen verbergen of weergeven.

Extra menu:

Hier zijn al die apparaten verzameld waarmee we de objecten zullen maken die we nodig hebben voor het experiment. Het hele paneel is verdeeld in drie zones: in de eerste zone zijn er hulpmiddelen voor het verplaatsen van objecten, in de tweede - om te tekenen en in de derde - voor het invoegen van mechanismen. Laten we ze in volgorde bekijken.

Het eerste paneel opent het gereedschap "Verplaatsen", waarmee we objecten in de horizontale en verticale vlakken kunnen verplaatsen. Het handje dient ook om te bewegen, maar het kan zijn functie vervullen in een experiment dat al loopt.

Het gereedschap Roteren wordt gebruikt om objecten rond hun zwaartepunt of verankering te roteren. Met het gereedschap Schalen kunt u het formaat van elk object wijzigen. "Mes" - bedoeld om elk object in delen te verdelen, en het werkt zowel bij de voorbereiding van het experiment als in de afspeelmodus.

In het tekenpaneel is het eerste hulpmiddel Polygoon. Met zijn hulp kunt u elke vorm "met de hand" of een even veelhoek tekenen (houd hiervoor ingedrukt Shift toets om een ​​rechte lijn te trekken). Met het gereedschap Penseel kunt u lijnen, vormen en objecten met de hand tekenen.

Met "Rechthoek" kunnen we een duidelijke rechthoek of vierkant tekenen (ook met Shift ingedrukt), en met het gereedschap "Cirkel" kun je altijd een even cirkel tekenen. De volgende zijn de drie gespecialiseerde tools "Gear", "Plane" en "Chain". Ze maken allemaal hun objecten dienovereenkomstig.

Het derde paneel is ook bedoeld voor het maken van speciale objecten met hun eigen fysieke eigenschappen... Hier vindt u de tools Spring, Fixture, Axis en Trace. Het doel van de eerste drie hoeft, denk ik, niet te worden uitgelegd, en de laatste dient om het traagheidsspoor weer te geven van de beweging van een object waaraan het instrument is bevestigd (zie het voorbeeld van de cycloïde).

Menu "Beheer":

Hier zien we iets dat lijkt op een controlepaneel. standaard speler... Er zijn knoppen voor achteruit (ongedaan maken / opnieuw uitvoeren) en "afspelen" (respectievelijk het experiment starten).

De volgende is de schaalschuifregelaar en twee navigatieknoppen. De schaal in Phun kan op drie manieren worden gewijzigd: door de schuifregelaar te verplaatsen, ingedrukt te houden linker knop muis op de knop (+/-) of het muiswiel wanneer deze zich boven het experimentveld bevindt. De pijlknop wordt gebruikt om door het werkgebied te navigeren. Houd het vast en beweeg de muis terwijl je het vasthoudt. Hoewel het naar mijn mening handiger is om hetzelfde te doen door de muisknop ergens in het werkgebied ingedrukt te houden.

De laatste twee knoppen op het bedieningspaneel worden gebruikt om een ​​ruimte zonder zwaartekracht en zonder lucht te creëren. Standaard komt de zwaartekracht overeen met de werkelijke waarde van 9,8 m/s 2, en de luchtweerstandskracht is 1. Maar deze waarden kunnen eenvoudig worden gewijzigd in de "Instellingen" in het submenu "Simulator". Daar kunt u ook de simulatiesnelheid instellen (standaard - 1).

Voordat u begint met het maken van uw eigen scènes, moet u een ander belangrijk bedieningsdetail overwegen: het contextmenu.

In Phun is het contextmenu altijd zichtbaar en kun je de eigenschappen van elk object eenvoudig in realtime wijzigen. in de zeer algemeen beeld er wordt een contextmenu weergegeven voor het werkgebied. Hier kunnen we het uiterlijk van de scène aanpassen, een van de kant-en-klare objecten toevoegen om uit te kiezen en de achtergrondkleur wijzigen.

Voor elk nieuw object worden de functies uitgebreid, aangevuld met zoals klonen, acties, materiaalkeuze, contouraanpassing, enz.

Nu zijn we klaar om met Phun te werken, en om te beginnen stel ik voor een klein experiment uit te voeren om te controleren of de wet van universele zwaartekracht in het programma werkt.

Eerste experiment

Om dit te doen, selecteert u in het menu "Bestand" "Nieuwe scène" en tekent u een horizontaal vlak (0 °). Nu verder dezelfde hoogte we zullen twee lichamen ophangen, groter en kleiner (voor interesse heb ik een kleine bal van metaal gemaakt en een grote van glas).

Alles is klaar voor het experiment, het blijft alleen om op "Start!" Zoals je kunt zien, vlogen beide lichamen met dezelfde snelheid naar beneden. Het enige nadeel was dat de glazen bol niet brak: ((het gebeurde onnatuurlijk). Verder gedroegen de lichamen zich zoals hun echte tegenhangers zouden moeten doen.

Complexere manipulaties met lichamen en vloeistoffen

Laten we het experiment ingewikkelder maken door water toe te voegen in plaats van het vaste oppervlak waarop de lichamen landen.

Laten we twee pilaren (rechthoeken) plaatsen en ze stevig bevestigen. Dit wordt een container voor ons water. Laten we nu het water zelf erin "gieten". Om water te maken, volstaat het om een ​​groot object tussen de pilaren te tekenen, en dan contextmenu selecteer in het "Acties" item "Omzetten in water".

Klaar! U kunt het experiment uitvoeren.

Klaar scènes

De recensie van het programma zou onvolledig zijn als ik niet zou vermelden dat er veel kant-en-klare scènes voor Phun zijn. Verschillende ervan zijn beschikbaar door op de knop Scène openen in het menu Bestand te klikken. Als dit niet genoeg voor je is, kun je altijd nog duizenden andere downloaden van internet. Het volstaat om het item "Meer scènes downloaden" in hetzelfde menu "Bestand" te selecteren.

Ik wens je creatief succes en altijd succesvolle experimenten :)!

En traditioneel een flashgame, ook gebaseerd op een bepaalde hoeveelheid natuurkunde. Hier bedienen we een magnetische lader, waarvan de belangrijkste taak is om alle dozen in de machine te laden. Maar hoe verder, hoe moeilijker het is om het te doen.

PS Vrij kopiëren en citeren toegestaan. Dit artikel onder voorbehoud van de indicatie open actieve link naar de bron en het behoud van het auteurschap van Ruslan Tertyshny.

P.S. Als je dit programma leuk vond, raad ik je aan om aandacht te besteden aan een ander, niet minder interessant programma. Met het Electronics Start-programma kunt u echte processen simuleren in verschillende elektrische schema's die jij maakt!

De presentatie bevat voorbeelden van het gebruik van het Universal Mechanism-softwarepakket voor het berekenen van PBS-analyse.

Computersimulatie van de interactie van rollend materieel, spoor en elastische fundering

De module UM Flexible Railway Track is een aanvulling op de UM Loco-module (een module voor het modelleren van de dynamiek van spoorvoertuigen) en stelt je in staat om de interactie van rollend materieel met een spoorstructuur te bestuderen bij het beschrijven van deze laatste met gedetailleerde ruimtelijke modellen. Om het wiel-railcontact te simuleren, wordt een speciaal model van contactkrachten gebruikt, gebaseerd op de virtuele interpenetratie van de wiel- en railprofielen. Om de basis van het spoor (brug, viaduct, tunnel, enz.) te beschrijven, kunnen eindige-elementenmodellen worden gebruikt die zijn geïmporteerd uit FEM-pakketten (ANSYS, MSC.NASTRAN).

Computersimulatie van de interactie van spoorvoertuigen en bruggen

Methodologie gepresenteerd computer simulatie het samenspel van een spoorbrug en een trein.

Formele symbolische beschrijving van mechanische systemen

Voor een willekeurig mechanisch systeem wordt een formele symbolische beschrijving geïntroduceerd.

Snelle algoritmen oplossingen contacttaak wiel-rail bij problemen bij het modelleren van de dynamiek van spoorvoertuigen

De presentatie beschrijft een niet-iteratief rekenmodel normale kracht in wiel-railcontact op basis van de niet-penetratieconditie van het initiële contactpunt. De gepresenteerde algoritmen zijn geïmplementeerd in het softwarepakket "Universal Mechanism" voor het modelleren van de dynamiek van lichaamssystemen.

Gezamenlijke modellering van slijtageprocessen en accumulatie van contact-vermoeidheidsschade in spoorwielen

De presentatie ging in op algoritmen voor gezamenlijke computermodellering van slijtageprocessen en de accumulatie van contact-vermoeidheidsschade in de wielen van rollend spoorwegmaterieel, geïmplementeerd in het "Universal Mechanism"-softwarepakket.

De dynamiek van een elastische spoorbaan modelleren

Een benadering voor het modelleren van de dynamiek van een elastische spoorbaan wordt beschreven. De aanpak omvat het modelleren van rails met een Timoshenko-balk en dwarsliggers - met massieve of Euler-Bernoulli-balken.

Simulatie van de dynamiek van rupsvoertuigen in realtime

Er is een draaiend model van een baan ontwikkeld, waarmee de dynamiek van rupsvoertuigen in realtime kan worden gesimuleerd. Het model is ontworpen rekening houdend met de mogelijke beweging van een rupsvoertuig op een zeer oneffen oppervlak, bijvoorbeeld een industrieel of stedelijk landschap.

UM VBI: Gebruikerservaring

Over UM Lite

Universal Mechanism Lite is een apart product van het Computational Mechanics Lab. Het is een vereenvoudigde versie van het hoofdprogramma en is ontworpen voor een breed scala aan gebruikers: studenten, afgestudeerde studenten en universiteitsprofessoren, ontwerpingenieurs, maar ook gewoon liefhebbers van mechanica. Voor meer informatie over de programmalijn van het Laboratorium, zie.

Het programma is ontworpen om de dynamiek en kinematica van vlakke en ruimtelijke mechanische systemen te simuleren. Het schema van het programma is als volgt. Ten eerste beschrijft de onderzoeker een mechanisch systeem als een systeem van lichamen verbonden door scharnieren en dragende elementen. Vervolgens bouwt het programma automatisch de bewegingsvergelijkingen van het systeem en lost ze numeriek op in het tijdsdomein of in het frequentiedomein.

Tijdens de numerieke oplossing wordt directe animatie van de beweging van het model ondersteund. Tijdens het rekenproces zijn bijna alle benodigde waarden beschikbaar voor analyse: coördinaten, snelheden, versnellingen, reactiekrachten in gewrichten, krachten in veren, enz.

Gegevensimport uit de volgende CAD-programma's wordt ondersteund: KOMPAS-3D, SolidWorks en Autodesk Inventor. UM Lite kan dus worden gezien als: goedkope applicatie voor de analyse van kinematica en dynamica van systemen ontworpen in de bovengenoemde CAD-programma's. Meer informatie over het importeren van gegevens uit externe programma's cm. .

Het UM Lite-programma biedt de gebruiker een set hulpmiddelen om een ​​dynamisch object te creëren - een systeem van lichamen - en vervolgens zijn dynamische, kinematische en statische eigenschappen te analyseren.

Momenteel ontwikkeld groot aantal softwareproducten het verstrekken van de gebruiker volop kansen in dit gebied. De makers van UM Lite realiseerden zich het belang en de complexiteit van de problemen die gepaard gaan met het modelleren van de dynamiek van lichaamssystemen en streefden de volgende doelen na.

- Vereenvoudig het creatieproces dynamische modellen en hun numerieke analyse, waardoor de modellering van de dynamiek van lichaamssystemen beschikbaar is voor een breed scala aan onderzoeksingenieurs en ontwerpers.

Om de ontwikkelkosten zo laag mogelijk te houden, waardoor het mogelijk wordt om er een massaal softwareproduct van te maken.

Bereid de massagebruiker voor op het gebruik van meer complexe en functionele volledige programma's, inclusief UM-programma's.

Gedetailleerde vergelijking van UM- en UM Lite-functionaliteit beoordeeld

Het programma heeft een interface en gebruikershandleiding in het Russisch en Engels.

* Persoonlijke en universitaire licenties zijn uitsluitend bedoeld voor niet-commercieel gebruik en voorzien in het gebruik van het programma voor wetenschappelijke en educatieve doeleinden. Deze licenties verbieden het gebruik van het programma voor winstdoeleinden.

Volodya Ik schreef:

Ik heb geprobeerd de proefversie van Matlab / Simulink + SimMechanics te downloaden, maar op de website van de ontwikkelaars zeiden ze na het invullen van de formulieren dat ze de download zouden toestaan ​​als ze zelf een wens hebben, dan zullen ze zelf contact opnemen.

Ja. Ze geven meestal SimMechanics-downloads als je al een Matlab-licentie hebt ...

Als je van een mech-mat bent, dan is de kans groot dat er Matlab-studentenlicenties zijn. Het feit is dat Matlab, ik ben zo vrij om dit te zeggen, het meest wijdverbreide en universele softwarepakket is vandaag toegepaste wiskunde, zowel in de academische omgeving als in de productie (bijvoorbeeld in onze fabriek). SimMechanics is een zogenaamde toolbox - een kernelextensie over een specifiek onderwerp. Naast mechanica zijn er een 20-tal toolboxen voor bijvoorbeeld signaalverwerking, statistiek, optimalisatie, enz. Elke gereedschapskist wordt geleverd met een standaard grafische interface waarmee u met de muis een model van de gewenste architectuur kunt maken. U moet namelijk de benodigde pictogrammen van de gebruikte objecten naar het werkgebied slepen en de "ingangen" en "uitgangen" van de objecten definiëren. Elk van de gereedschapskisten kan optioneel worden gekocht, afhankelijk van uw specifieke behoeften.

Om eerlijk te zijn, merk ik op dat SimMechanics een relatief nieuwe toolbox is (verscheen ongeveer 3 jaar geleden voor het eerst), dat wil zeggen dat het hoogstwaarschijnlijk niet zo'n stabiliteit heeft als bijvoorbeeld Simulink, dat al "eeuwig" bestaat.

Zelf gebruik ik Matlab in 2 situaties. Ten eerste, als u moet controleren: nieuw algoritme of een methode, dan stelt Matlab je in staat om zonder onnodige poespas in de C-stijl te programmeren. Bovendien zijn geoptimaliseerde vectorbewerkingen (BLAS) ingebouwd in het pakket, lineaire algebra(LAPACK) en zeer geavanceerde interface voor 2-3D-diagramvisualisatie. Ten tweede, wanneer het nodig wordt om verschillende wiskundige functies, dan stelt de compiler (dit is een soort Matlab Compiler-toolbox) je in staat om de Matlab-programmabestanden (m-bestanden) in een DLL te compileren. Mathworks staat derden toe om deze DLL gratis te gebruiken (geen extra licentie vereist).

Als het Matlab-programma met toolboxen niet voor commerciële doeleinden nodig is, dan merk ik dat deze software heel gebruikelijk is bij particuliere gebruikers in Rusland, d.w.z. het is relatief eenvoudig te verwerven.

Volodya Ik schreef:

Op de website van de ontwikkelaars van ITI-SIM + SimulationX 2.0 vond ik geen links om de proefversie te downloaden.

Ik heb bewust een link gegeven, tk. het is een goedkoper alternatief voor ADAMS. Als het echter nodig is, zoals in het begin werd geschreven, om botsingen van lichamen met complexe vormen te berekenen, dan weet ik niet zeker of ITI-SIM of Matlab zal helpen. Op zichzelf is het 3D-impactmodel een hele aparte complexe wetenschap.

Volodya Ik schreef:

Er wordt bijvoorbeeld een reeks deeltjes gegeven, in de vorm van punten in de driedimensionale ruimte, van een vaste stof. Elk deeltje heeft een massa, een snelheidsvector. Klopt het dat de snelheidsvectoren van alle deeltjes van één absoluut star lichaam evenwijdig zijn?

Nee want het lichaam kan draaien, de momentane rotatie-as ...

Opgemerkt moet worden dat voor elk van uw projecten in de applicatie “ Simulatie van kinematische mechanismen " het wordt aanbevolen om vooraf te vormen een aparte map. Vervolgens wordt binnen deze map, tijdens de analyse, een andere hulpmap gevormd - de zogenaamde Simulatie map(afb. 4). Tijdens de analyse zal het systeem verschillende hulpbestanden in deze simulatiemap plaatsen (Fig. 5). Over het algemeen moet het hele project in een aparte map worden bewaard.

Helemaal aan het begin van het project moet je bouwen statisch montage van het toekomstige mechanisme. Dat wil zeggen, alle details van het toekomstige mechanisme moeten ten opzichte van elkaar worden geplaatst zoals in het echte mechanisme (Fig. 2). In dit geval moet u natuurlijk alle details van tevoren opleggen. montagebeperkingen(afb. 6).

Nadat u een statische assembly heeft gemaakt, moet u ervoor zorgen dat u de gebouwde assembly op de gebruikelijke manier opslaat. Dit wordt onze eerste besparing!! Later zullen we ook een tweede opslag uitvoeren.

Twee werkingsmodi in het analyseproces

Na het bouwen en opslaan van de statische assembly moet u: eerst overschakelen van modus (van applicatie) Modellering in modus (in toepassing)

Tegelijkertijd moet u duidelijk begrijpen dat u tijdens het proces van onze analyse, indien nodig, kunt wisselen tussen:

• En in de modus Modellering

  En in de modus Simulatie van kinematische mechanismen

Dat wil zeggen dat u tijdens het werk herhaaldelijk kunt schakelen en van de ene modus naar de andere kunt terugkeren.

Als je eenmaal in de modus bent Simulatie van kinematische mechanismen, zult u meteen de nieuwe werkbalken opmerken (Figuur 7).

Later zullen we veel van de commando's van deze panelen nader bekijken, maar let nu even op hoe de werkbalken verschillen in de modi Modellering en Simulatie van kinematische mechanismen.

Assemblagebeperkingen converteren naar kinematische paren

U herinnert zich waarschijnlijk dat in de kinematica afzonderlijke delen van het mechanisme met elkaar zijn verbonden via kinematische paren , of verbindingen type: roterende verbinding, cilindrische verbinding, sferische verbinding, slider en etc.

Daarom, nadat u de modus hebt ingevoerd: Simulatie van kinematische mechanismen, je zult bestaande moeten converteren statische bouwbeperkingen v kinematische paren, of verbindingen. Als u ooit geen montagebeperkingen heeft gemaakt, nu kinematische paren je zult jezelf helemaal opnieuw moeten creëren.

Je zult later leren dat de transformatie statische bouwbeperkingen v kinematische paren automatisch of handmatig uitgevoerd. In onze allereerste eenvoudige voorbeelden doen we deze conversie handmatig. Maar in een situatie waar er veel montagebeperkingen zijn (50 stuks of meer, afb. 8), kunt u ook gebruik maken van automatische conversie. Toegegeven, dan zullen sommige kinematische paren dubbel moeten worden gecontroleerd!

Theoretisch gedeelte:

In de regel kan het modelleren van objecten, naast puur wetenschappelijke doeleinden, ook toegepaste waarde hebben. Voor het ontwerp en de analyse van mechanische systemen (bijvoorbeeld verschillende kinematische ketens) is al lang een speciaal fysiek en wiskundig apparaat ontwikkeld.

SimMechanics is een Simulink-uitbreidingspakket voor Physical Modeling. Het doel is: technisch ontwerp en modellering van mechanische systemen (binnen het kader van de wetten van de theoretische mechanica). Met SimMechanics kunt u translatie- en rotatiebewegingen in drie vlakken simuleren. SimMechanics bevat een set tools voor het instellen van de parameters van verbindingen (massa, traagheidsmomenten, geometrische parameters), kinematische beperkingen, lokale coördinatensystemen, methoden voor het definiëren en meten van bewegingen. Met SimMechanics kunt u mechanische systemen zoals andere Simulink-modellen modelleren in blokdiagramvorm. Ingebouwde aanvullende Simulink-visualisatietools bieden vereenvoudigde weergaven van 3D-mechanismen, zowel statisch als dynamisch.

Elk mechanisme kan worden weergegeven als een set schakels en koppelingen. Een fysieke slinger van een soundlink (zie Fig. 1) is bijvoorbeeld een sequentiële verbinding van de volgende elementen:

• vaste verbinding (aarde);
• scharnierend gewricht (definiëren van de 1e schakel één vrijheidsgraad, rotatie rond de z-as);
• de eerste link (de link wordt weergegeven als een absoluut solide);
• gelede verbinding tussen de 1e en 2e schakel (beperkt de vrijheidsgraden van de 2e schakel, waardoor er ook slechts een bocht in het vlak overblijft xy);
• tweede koppeling.

Rijst. 1 - Model van een fysieke slinger met twee schakels

Evenzo wordt de tweede schakel, Body 1, via de Revolute 1-draaikoppeling aan de eerste schakel bevestigd.

Om ervoor te zorgen dat de schakels van het ontworpen mechanisme in beweging komen, is het noodzakelijk om ofwel een drijvende kracht toe te voegen, ofwel beginvoorwaarden in te stellen (bijvoorbeeld een initiële afwijking of een initiële snelheid te melden). Om dit laatste te implementeren, wordt het blok Beginvoorwaarde gebruikt.

Rijst. 2, een

Rijst. 2, b

Rijst. 2 - Simulink-model van een fysieke slinger met twee schakels (a) en een model van bewegingssimulatie (b)

De kwestie van het kiezen van een of ander coördinatensysteem (SC) is erg belangrijk. Goede keuze SC vergemakkelijkt het modelleren van het mechanisme en de interpretatie van de resultaten aanzienlijk.

Bij simulatie dit mechanisme de volgende SC's werden gebruikt (Fig. 3).

Stationair globaal systeem coördinaten GSK Global bevindt zich op het punt van vervoeging van de vaste schakel met de bovenste schakel (knie van de slinger). U kunt de coördinaten van de punten van de bovenste schakel van de slinger instellen verschillende manieren, inclusief het simpelweg opsommen van hun betekenis in GSK. Dit is echter niet altijd handig.

Het bovenste uiteinde van de eerste schakel is gekoppeld aan een vaste schakel en daarom vallen de coördinaten ervan samen met het begin van de HSC. De coördinaten zijn heel eenvoudig in te stellen als Globaal. Laat de link lengte hebben L en symmetrie met betrekking tot de GCOI. Het is handig om de positie van het massamiddelpunt (CM) van de link niet in de HSC in te stellen, maar in de nieuw gecreëerde LSC, waar de oorsprong van de coördinaten het bovenste uiteinde van de link is, d.w.z. in LSK CS1. Dan kunnen de coördinaten van de CM worden gespecificeerd als CS1. Evenzo kan het onderste uiteinde van de link worden gespecificeerd in de LSK CS1.

Ondanks dat het begin van de LSK CS1 samenvalt met het begin van de GSK Global, moet er rekening mee worden gehouden dat de LSK CS1 tot de bovenste schakel behoort, wat betekent dat deze kan draaien ten opzichte van het Global-punt. Globaal coördinatensysteem GSK Global staat altijd stil. Het begin mag niet samenvallen met het vervoegingspunt van de vaste schakel (vooral wanneer er meerdere vaste schakels in het mechanisme zijn).

Rijst. 3 - Coördinatenstelsels van een fysieke slinger met twee schakels

De sensoren kunnen zowel hoek- als lineaire trillingen registreren, zowel verplaatsing als snelheid en versnelling. De output van de sensor wordt meestal naar de Scope-oscilloscoopeenheid gebracht (zie Fig. 4).

Rijst. 4, een

Rijst. 4, b

Rijst. 4 - Model van een fysieke slinger met twee schakels (a) voor het bestuderen van de bewegingswetten van zijn schakels (b)

1. Bibliotheken van het SimMechanics-pakket.
2. Kenmerken van simulatie van kinematische mechanismen in Simulink.
3. Globale en lokale coördinatenstelsels van mechanismen.
4. De bewegingswetten instellen op de schakels van mechanismen en hun studie.

Het voortgangsrapport dient de volgende informatie te bevatten.

1. Naam laboratorium werk en het doel ervan.
2. Een korte theoretische achtergrond over het modelleren van mechanische systemen.
3. Het definitieve model van het krukmechanisme.
4. Grafieken van beweging van links of partners.
5. Een simulatiemodel van het mechanisme getoond in Fig. tien.

1. Artobolevsky II Mechanisme theorie. Moskou: Nauka, 1965 .-- 776 d.
2. Djakonov V.P. MATLAB 6 / 6.1 / 6.5 + Simulink 4/5 in wiskunde en simulatie. Volledige gebruikershandleiding. M.: SOLON-Druk. - 2003 .-- 576 d.
3. Materiaal gepresenteerd op de website www.exponenta.ru
4. MATLAB-helpsysteem

2 Deze stelling is eerder andersom, d.w.z. niet de GSK bevindt zich op het conjugatiepunt van de vaste link, maar de vaste link bevindt zich in de GSK op het Globale punt.