主要内容gydF4y2Ba

降阶柔性固体gydF4y2Ba

基于降阶模型的柔性体gydF4y2Ba

全部展开页面gydF4y2Ba
  • 库:gydF4y2Ba

  • 模拟场景/多体/体元素/柔性体gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba降阶柔性固体gydF4y2Ba块体是一种基于降阶模型的任意几何形状的可变形体。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba降维模型gydF4y2Ba是一种计算效率高的模型，描述了在小变形下柔性体的力学特性。从降阶模型导入的基本数据包括:gydF4y2Ba

  • 一个坐标三元组列表，指定了所有接口帧原点相对于一个公共参考帧的位置。看到gydF4y2Ba界面框架gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  • 描述柔体弹性特性的对称刚度矩阵。看到gydF4y2Ba刚度矩阵gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  • 描述柔体惯性特性的对称质量矩阵。看到gydF4y2Ba质量矩阵gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

如果您已经有一个详细的CAD模型的组件gydF4y2BaSimscape™多体™gydF4y2Ba模型，您可以使用有限元分析(FEA)工具生成该块所需的降阶数据。例如，使用偏微分方程工具箱™，您可以从组件的CAD几何开始，生成一个有限元网格，应用Craig-Bampton FEA子结构方法，并生成一个降阶模型。有关更多信息，请参见gydF4y2Ba建立了挖掘机铲斗臂作为柔性体的模型gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

常见的参考系gydF4y2Ba

块、降阶模型和CAD几何必须使用一致的公共参考系。这个局部引用定义gydF4y2BaxgydF4y2Ba，gydF4y2BaygydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2Ba用于指定物体中所有点的相对位置的方向。参考系还定义了与每个接口系相关联的小变形自由度(平移和旋转)的方向。gydF4y2Ba

降维模型要求gydF4y2Ba

您的降阶模型必须至少包含一个边界节点。每个边界节点决定了柔性体与其他连接的接口框架的位置gydF4y2BaSimscape多体gydF4y2Ba元素，如关节、约束、力和传感器。在简化顺序模型中指定边界节点，其顺序与块上相应的接口帧相同。gydF4y2Ba

每个边界节点必须对降阶模型贡献6个自由度。节点的自由度gydF4y2Ba我gydF4y2Ba必须按顺序保留吗gydF4y2Ba

UgydF4y2Ba我gydF4y2Ba= (gydF4y2BaTgydF4y2BaxgydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BaTgydF4y2BaygydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BaTgydF4y2BazgydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BaRgydF4y2BaxgydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BaRgydF4y2BaygydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BaRgydF4y2BazgydF4y2Ba我gydF4y2Ba]，gydF4y2Ba

地点:gydF4y2Ba

  • TgydF4y2BaxgydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BaTgydF4y2BaygydF4y2Ba我gydF4y2Ba,gydF4y2BaTgydF4y2BazgydF4y2Ba我gydF4y2Ba平移自由度是沿着gydF4y2BaxgydF4y2Ba，gydF4y2BaygydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2Ba的方向。gydF4y2Ba

  • RgydF4y2BaxgydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BaRgydF4y2BaygydF4y2Ba我gydF4y2Ba,gydF4y2BaRgydF4y2BazgydF4y2Ba我gydF4y2Ba旋转自由度是关于gydF4y2BaxgydF4y2Ba，gydF4y2BaygydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2Ba轴。gydF4y2Ba

你的模型还可以包括额外的自由度，gydF4y2BaDgydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2BaDgydF4y2Ba2gydF4y2Ba⋯,gydF4y2BaDgydF4y2Ba米gydF4y2Ba，对应于保留的正常振动模式。gydF4y2Ba

自由度的数目决定了刚度矩阵和质量矩阵的大小。在一个灵活的身体gydF4y2BangydF4y2Ba边界节点和gydF4y2Ba米gydF4y2Ba模态自由度，这些矩阵有gydF4y2BargydF4y2Ba= 6gydF4y2BangydF4y2Ba+gydF4y2Ba米gydF4y2Ba行和列。行和列的顺序必须与自由度的顺序相对应:gydF4y2Ba

UgydF4y2Ba减少gydF4y2Ba= (gydF4y2BaUgydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2BaUgydF4y2Ba2gydF4y2Ba⋯,gydF4y2BaUgydF4y2BangydF4y2Ba，gydF4y2BaDgydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2BaDgydF4y2Ba2gydF4y2Ba⋯,gydF4y2BaDgydF4y2Ba米gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

模型中自由度越大，描述柔性体的矩阵越大，仿真速度越慢。gydF4y2Ba

阻尼gydF4y2Ba

为了确定柔性体的阻尼特性，该块体支持三种阻尼方法:比例阻尼、均匀模态阻尼和阻尼矩阵法。万博1manbetx有关更多信息，请参见gydF4y2Ba阻尼gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

仿真性能gydF4y2Ba

柔性体可以增加多体模型的数值刚度。为了避免模拟问题，请使用类似于gydF4y2Baode15sgydF4y2Ba或gydF4y2Baode23tgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

阻尼对仿真性能有显著影响。例如，当对一个只有很少或没有阻尼的物体建模时，响应中不希望出现的高频模态会减慢模拟的速度。在这种情况下，添加少量阻尼可以在不显著影响模型精度的情况下提高仿真速度。gydF4y2Ba

港口gydF4y2Ba

框架gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

连接柔性体和模型的框架。在降阶模型中，每个接口帧对应一个边界节点。接口框架允许您将柔性体连接到其他gydF4y2BaSimscape多体gydF4y2Ba元素，如关节、约束、力和传感器。不需要连接所有的帧端口。gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba的帧数gydF4y2Ba参数控制块上的接口帧端口数量。这个数字必须与用于生成降阶模型的原始有限元模型中定义的边界节点的数量相匹配。gydF4y2Ba

在gydF4y2Ba起源gydF4y2Ba参数，指定每个接口帧相对于一个公共参考帧的原点。gydF4y2Ba

接口帧的轴线总是与参考帧的轴线对齐。如果你需要一个不同方向的接口帧，请附加一个gydF4y2Ba刚性变换gydF4y2Ba块直接到帧端口。gydF4y2Ba

参数gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

单元系统gydF4y2Ba

表示长度、质量、时间和其他派生度量单位的单位制，用于所有块参数。角度总是以弧度为单位。gydF4y2Ba

单元系统gydF4y2Ba 基本单位gydF4y2Ba 选择导出单位gydF4y2Ba
长度gydF4y2Ba 质量gydF4y2Ba 时间gydF4y2Ba 力gydF4y2Ba 压力和压力gydF4y2Ba 密度gydF4y2Ba
如果gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 公斤gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba N =公斤·m / sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba Pa =公斤/ (m·sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba 公斤/米gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba
研究生院理事会gydF4y2Ba 厘米gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 达因= g·cm / sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 英航= g /(厘米·sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba 克/厘米gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba
英语gydF4y2Ba 英国《金融时报》gydF4y2Ba 鼻涕虫gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 磅力=蛞蝓·英尺/秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba 蛞蝓/(英国《金融时报》·sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba 鼻涕虫/英国《金融时报》gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba

要分别指定长度、质量和时间的单位，请选择gydF4y2Ba自定义gydF4y2Ba．例如，假设您指定了一个自定义单元系统gydF4y2Ba毫米gydF4y2Ba的长度,gydF4y2BatgydF4y2Ba质量,gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba时间。导出的单位包括gydF4y2BaN = t·mm / sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba力,gydF4y2BaMPa = t / (mm·sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba对于压力和压力，以及gydF4y2Bat /毫米gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba的密度。gydF4y2Ba

表示长度的单位。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置gydF4y2Ba单元系统gydF4y2Ba来gydF4y2Ba自定义gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

表示质量的单位。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置gydF4y2Ba单元系统gydF4y2Ba来gydF4y2Ba自定义gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

表示时间的单位。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置gydF4y2Ba单元系统gydF4y2Ba来gydF4y2Ba自定义gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

几何gydF4y2Ba

定义未变形实体几何体的CAD文件的路径名，指定为自定义字符向量。该文件可以是以下格式之一:gydF4y2Ba

  • CATIAgydF4y2Ba

  • CreogydF4y2Ba

  • 发明家gydF4y2Ba

  • JTgydF4y2Ba

  • NXgydF4y2Ba

  • 参数化实体gydF4y2Ba

  • 坐(埃西斯)gydF4y2Ba

  • 固体边缘gydF4y2Ba

  • SolidWorksgydF4y2Ba

  • 一步gydF4y2Ba

  • STLgydF4y2Ba

路径可以是绝对路径(从根文件夹开始)，也可以是相对路径(从MATLAB中的一个文件夹开始)gydF4y2Ba®gydF4y2Ba路径。gydF4y2Ba

CAD文件必须使用与降阶模型相同的参考框架来定义柔性体的几何形状。gydF4y2Ba

指定CAD几何文件是可选的。如果您没有指定文件，Mechanics Explorer将从模型可视化中删除柔性体。gydF4y2Ba

源的长度单位为固体的几何形状。gydF4y2Ba

  • 要使用导入的CAD几何图形中指定的单位，请选择gydF4y2Ba从文件gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  • 中指定的单位gydF4y2Ba单元系统gydF4y2Ba参数,选择gydF4y2Ba从单元系统gydF4y2Ba．如果CAD几何文件格式不提供长度单位，请选择此选项。gydF4y2Ba

界面框架gydF4y2Ba

接口帧端口数。这个数字必须与用于生成降阶模型的原始有限元模型中定义的边界节点的数量相匹配。使用正整数字面值指定此参数。不支持变量或表达式。万博1manbetxgydF4y2Ba

所有接口帧原点的笛卡尔坐标，指定为每行一个帧的矩阵。该参数指定用于生成降阶模型的原始有限元模型中定义的边界节点的位置。所有的坐标必须相对于一个共同的参考系。gydF4y2Ba

降阶矩阵gydF4y2Ba

从降阶模型得到的刚度矩阵。刚度矩阵是描述柔性体弹性特性的对称矩阵。在一个灵活的身体gydF4y2BangydF4y2Ba边界节点和gydF4y2Ba米gydF4y2Ba动态变形模式，刚度矩阵有gydF4y2BargydF4y2Ba= 6gydF4y2BangydF4y2Ba+gydF4y2Ba米gydF4y2Ba行和列。gydF4y2Ba

质量矩阵的降阶模型。质量矩阵是描述柔性物体惯性特性的对称矩阵。在一个灵活的身体gydF4y2BangydF4y2Ba边界节点和gydF4y2Ba米gydF4y2Ba动态变形模式下，质量矩阵有gydF4y2BargydF4y2Ba= 6gydF4y2BangydF4y2Ba+gydF4y2Ba米gydF4y2Ba行和列。gydF4y2Ba

阻尼gydF4y2Ba

适用于固体的阻尼方法:gydF4y2Ba

  • 选择gydF4y2Ba成比例的gydF4y2Ba采用比例(或瑞利)阻尼法。该方法定义阻尼矩阵[gydF4y2BaCgydF4y2Ba]为质量矩阵的线性组合[gydF4y2Ba米gydF4y2Ba]和刚度矩阵[gydF4y2BaKgydF4y2Ba]：gydF4y2Ba

    ［gydF4y2Ba CgydF4y2Ba ］gydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba αgydF4y2Ba ［gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ］gydF4y2Ba +gydF4y2Ba βgydF4y2Ba ［gydF4y2Ba KgydF4y2Ba ］gydF4y2Ba ，gydF4y2Ba

    在哪里gydF4y2BaαgydF4y2Ba和gydF4y2BaβgydF4y2Ba是标量系数。gydF4y2Ba

  • 选择gydF4y2Ba阻尼矩阵gydF4y2Ba使用一个降阶阻尼矩阵你用刚度和质量矩阵计算。例如，您可以使用此选项指定柔性固体的模态阻尼模型。gydF4y2Ba

  • 选择gydF4y2Ba统一的模式gydF4y2Ba应用均匀模态阻尼法。这种方法对固体的所有振型均采用单一阻尼比。数值越大，振动衰减越快。gydF4y2Ba

  • 选择gydF4y2Ba没有一个gydF4y2Ba模拟无阻尼固体。gydF4y2Ba

系数,gydF4y2BaβgydF4y2Ba，表示刚度矩阵。该参数定义了与刚度矩阵成比例的阻尼[gydF4y2BaKgydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置gydF4y2Ba类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba成比例的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

系数,gydF4y2BaαgydF4y2Ba的质量矩阵。该参数定义了与质量矩阵成比例的阻尼[gydF4y2Ba米gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置gydF4y2Ba类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba成比例的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

阻尼比,gydF4y2BaζgydF4y2Ba，适用于固体的所有振动模式。数值越大，振动衰减越快。gydF4y2Ba

  • 使用gydF4y2BaζgydF4y2Ba= 0gydF4y2Ba模拟无阻尼固体。gydF4y2Ba

  • 使用gydF4y2BaζgydF4y2Ba＜ 1gydF4y2Ba模拟欠阻尼固体。gydF4y2Ba

  • 使用gydF4y2BaζgydF4y2Ba＝ １gydF4y2Ba模拟临界阻尼固体。gydF4y2Ba

  • 使用gydF4y2BaζgydF4y2Ba> 1gydF4y2Ba模拟过阻尼固体。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置gydF4y2Ba类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba统一的模式gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

降维阻尼矩阵。阻尼矩阵是描述柔性体阻尼特性的对称矩阵。在一个灵活的身体gydF4y2BangydF4y2Ba边界节点和gydF4y2Ba米gydF4y2Ba动态变形模式，有阻尼矩阵gydF4y2BargydF4y2Ba= 6gydF4y2BangydF4y2Ba+gydF4y2Ba米gydF4y2Ba行和列。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置gydF4y2Ba类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba阻尼矩阵gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

图形gydF4y2Ba

用于显示柔性体的图形。gydF4y2Ba

  • 要将实体几何体分割成可以相互偏转的刚性部分，请选择gydF4y2Ba分区的几何gydF4y2Ba．所述柔性体被划分为可相互相对自由移动的刚性部分。在界面框架之间有隔板，这样物体的每个点都属于与最近框架相关联的刚性部分。gydF4y2Ba

  • 要从Mechanics Explorer的模型可视化中省略灵活的实体，请选择gydF4y2Ba没有一个gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

用于指定可视属性的参数化。gydF4y2Ba

  • 要使用导入的CAD几何文件中的颜色数据，选择gydF4y2Ba从文件gydF4y2Ba．不是所有的文件格式都允许颜色数据。在允许颜色数据的格式中，这些数据通常是可选的。如果文件没有指定颜色，则实体将呈现为灰色。gydF4y2Ba

  • 要只指定颜色和不透明度，请选择gydF4y2Ba简单的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  • 要添加高光、环境阴影和自照明效果，请选择gydF4y2Ba先进的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

RGB颜色向量，红色(R)，绿色(G)，蓝色(B)颜色量在0-1刻度上指定。颜色选择器提供了另一种指定颜色的交互式方法。如果你改变gydF4y2Ba视觉特性gydF4y2Ba设置为gydF4y2Ba先进的gydF4y2Ba，此参数中指定的颜色将成为gydF4y2Ba漫射颜色gydF4y2Ba向量。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置:gydF4y2Ba

  1. 类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba标记gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 视觉特性gydF4y2Ba来gydF4y2Ba简单的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

以0-1的比例指定图形不透明度。一个不透明的gydF4y2Ba0gydF4y2Ba对应于一个完全透明的图形，不透明度为gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一个完全不透明的图形。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置:gydF4y2Ba

  1. 类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba标记gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 视觉特性gydF4y2Ba来gydF4y2Ba简单的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

在直接白光下指定为0-1比例的[R,G,B]或[R,G,B,A]矢量的真颜色。第四个可选元素也以0-1的比例指定颜色不透明度。省略不透明度元素相当于指定的值gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置:gydF4y2Ba

  1. 类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba标记gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 视觉特性gydF4y2Ba来gydF4y2Ba先进的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

指定为0-1比例的[R,G,B]或[R,G,B,A]矢量的高光颜色。可选的第四个元素指定颜色不透明度。省略不透明度元素相当于指定的值gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置:gydF4y2Ba

  1. 类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba标记gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 视觉特性gydF4y2Ba来gydF4y2Ba先进的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

漫射环境光中阴影区域的颜色，指定为0-1比例的[R,G,B]或[R,G,B,A]矢量。可选的第四个元素指定颜色不透明度。省略不透明度元素相当于指定的值gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置:gydF4y2Ba

  1. 类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba标记gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 视觉特性gydF4y2Ba来gydF4y2Ba先进的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

由于自照明的表面颜色，指定为0-1比例的[R,G,B]或[R,G,B,A]向量。可选的第四个元素指定颜色不透明度。省略不透明度元素相当于指定的值gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置:gydF4y2Ba

  1. 类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba标记gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 视觉特性gydF4y2Ba来gydF4y2Ba先进的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

镜面光反射的锐度，指定为0-128刻度上的标量数。增加小而尖锐的高光的亮度值。减小较大但更平滑的高光的值。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

要启用该参数，请设置:gydF4y2Ba

  1. 类型gydF4y2Ba来gydF4y2Ba标记gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 视觉特性gydF4y2Ba来gydF4y2Ba先进的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

模型的例子gydF4y2Ba

灵活的铲斗臂gydF4y2Ba

灵活的铲斗臂gydF4y2Ba

使用降阶柔性实心块对柔性铲斗臂进行建模，如挖掘机或挖土机的铲斗臂。该模块通过与界面框架位置相关联的降阶刚度和质量矩阵来捕捉可变形物体的力学行为。在本例中，使用偏微分方程工具箱™创建降阶模型。gydF4y2Ba
开放模式gydF4y2Ba

扩展功能gydF4y2Ba

C / c++代码生成gydF4y2Ba
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetxgydF4y2Ba

另请参阅gydF4y2Ba

|gydF4y2Ba

主题gydF4y2Ba

介绍了R2019bgydF4y2Ba

Simscape多体文档gydF4y2Ba
万博1manbetx

尝试MATLAB, Si万博1manbetxmulink和其他产品s manbetx 845gydF4y2Ba

得到审判现在gydF4y2Ba