Об одном способе построения компьютерной модели динамики систем твердых тел
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu01.2022.112Аннотация
Рассматривается технология объектно-ориентированного моделирования, применяемая в случае создания динамических виртуальных прототипов систем тел. Описывается общий подход создания модели, основанный на мультипортовом представлении моделируемой механической системы. Объектно-ориентированная парадигма при этом оказалась идеальным инструментом при построении сложных моделей, отличающихся, в частности, большой или очень большой размерностью. Рассмотрены примеры реализации компьютерных моделей динамики систем тел из различных разделов динамики машин.Ключевые слова:
объектно-ориентированное моделирование, динамика экипажа, динамика качения диска на плоскости, динамика колесной пары, шарнирные связи, сервосвязи, скейтборд, неголономные связи, модели контактирования, динамическая верификация
Скачивания
Данные скачивания пока недоступны.
Библиографические ссылки
Литература
1. Kosenko I. I., Gerasimov K.V. Physically-oriented modeling and simulation of the omni vehicle dynamics. Proceedings of the 3rd Joint International Conference on Multibody System Dynamics and the 7th Asian Conference on Multibody Dynamics, June 30 - July 3, 2014, BEXCO, Busan, Korea (2014).
2. Косенко И.И. Графовые представления моделей динамики систем тел. Математическое моделирование 21 (9), 80–88 (2009).
3. Wittenburg J. Dynamics of multibody systems. Berlin, Springer-Verlag (2008).
4. Шилен В., Эберхард П. Прикладная динамика. Численное моделирование механических систем в машиностроении. Москва, Ижевск, НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт компьютерных исследований (2018).
5. Кирпичников С.Н., Новоселов В.С. Математические аспекты кинематики твердого тела. Ленинград, Изд-во Ленингр. ун-та (1986).
6. Modelica - A unified object-oriented language for physical systems modeling. Tutorial. Modelica Association (2000).
7. Stramigioli S., Blankenstein G., Duindam V., Bruyninckx H., Melchiorri C. Power port concepts in robotics. The geometrical-physical approach. Tutorial at 2003 IEEE International conference on robotics and automation. IEEE (2003).
8. Cellier F. E. Continuous system modeling. New York, Springer-Verlag (1991).
9. Lewis A.D., Ostrowski J. P., Murray R.M., Burdick J.W. Nonholonomic mechanics and locomotion: The snakeboard example. Proceedings of the IEEE international conference on robotics and automation, San Diego, May 1994, IEEE, 2391–2400 (1994).
10. Борисов А.В., Мамаев И.С., Килин А.А. Динамика катящегося диска. В сб.: Неголономные динамические системы. Интегрируемость, хаос, странные аттракторы. Москва, Ижевск, Институт компьютерных исследований, 99–117 (2002).
11. Kosenko I. I., Kuleshov A. S. Modelica Implementation of the Skateboard Dynamics. Proceedings of the 6th International Modelica Conference, University of Applied Sciences Bielefeld, Bielefeld, Germany, March 3–4, 2008, 727–734 (2008).
12. Vil’ke V.G., Kosenko I. I., Aleksandrov E.B. On computer implementation of the Hertz elastic contact model and its simplifications. Regular and Chaotic Dynamics 14 (6), 693–714 (2009). https://doi.org/10.1134/S1560354709060070
13. Контенсу П. Связь между трением скольжения и трением верчения и ее учет в теории волчка. В кн.: Проблемы гироскопии, пер. с франц., 60–77. Москва, Мир (1967).
14. Erismann Th. Theorie und Anwendungen des echten Kugelgetriebes. Z. angew. Math. Phys. 5, 355–388 (1954).
15. Журавлев В.Ф. О модели сухого трения в задаче качения твердых тел. Прикладная математика и механика 62 (5), 762–767 (1998).
16. Leine R. I., Glocker Ch. A set-valued force law for spatial Coulomb - Contensou friction. European Journal of Mechanics - A/Solids 22 (2), 193–216 (2003). https://doi.org/10.1016/S0997- 7538(03)00025-1
17. Modelica Libraries. Доступно на: https://modelica.org/libraries.html (дата обращения: 20.12.2021).
18. Pelchen C., Schweiger C., Otter M. Modeling and simulating the efficiency of gearboxes and of planetary gearboxes. Proceedings of the 2nd International Modelica Conference, Deutsches Zentrum f¨ur Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR), Oberpfaffenhofen, Germany, March 18–19, 2002, 257–266 (2002).
19. Kosenko I., Gerasimov K. Object-oriented approach to the construction of an omni vehicle dynamical model. Journal of Mechanical Science and Technology 29 (7), 2593–2599 (2015). https://doi.org/10.1007/s12206-015-0503-5
20. Лестев М.А., Тихонов А.А. Нелинейные явления в динамике микромеханических гироскопов. Вестник Cанкт-Петербургского университета. Серия 1. Математика. Механика. Астрономия, вып. 1, 83–88 (2009).
References
1. Kosenko I. I., Gerasimov K.V. Physically-oriented modeling and simulation of the omni vehicle dynamics. Proceedings of the 3rd Joint International Conference on Multibody System Dynamics and the 7th Asian Conference on Multibody Dynamics, June 30 - July 3, 2014, BEXCO, Busan, Korea (2014).
2. Kosenko I. I. Graph representations of the multibody systems dynamics models. Matematicheskoe modelirovanie 21 (9), 80–88 (2009). (In Russian)
3. Wittenburg J. Dynamics of multibody systems. Berlin, Springer-Verlag (2008).
4. Shilen W., Eberhard P. Applied dynamics. Numerical modeling of mechanical systems in mechanical engineering. Moscow, Izhevsk, NIC Regulyarnaya i khaoticheskaya dinamika Publ., Institut kompyuternykh issledovanij Publ. (2018). (In Russian)
5. Kirpichnikov S.N., Novoselov V. S. Mathematical aspects of rigid body kinematics. Leningrad, Leningrad Univ. Press (1986). (In Russian)
6. Modelica A unified object-oriented language for physical systems modeling. Tutorial. Modelica Association (2000).
7. Stramigioli S., Blankenstein G., Duindam V., Bruyninckx H., Melchiorri C. Power port concepts in robotics. The geometrical-physical approach. Tutorial at 2003 IEEE International conference on robotics and automation. IEEE (2003).
8. Cellier F. E. Continuous system modeling. New York, Springer-Verlag (1991).
9. Lewis A.D., Ostrowski J. P., Murray R.M., Burdick J.W. Nonholonomic mechanics and locomotion: The snakeboard example. Proceedings of the IEEE international conference on robotics and automation, San Diego, May 1994, IEEE, 2391–2400 (1994).
10. Borisov A.V., Mamaev I. S., Kilin A.A. Rolling disc dynamics. In: Nonholonomic dynamical systems. Integrability, chaos, strange attractors. Moscow, Izhevsk, Institut komputernykh isslelovaniy Publ., 99–117 (2002). (In Russian)
11. Kosenko I. I., Kuleshov A. S. Modelica Implementation of the Skateboard Dynamics. Proceedings of the 6th International Modelica Conference, University of Applied Sciences Bielefeld, Bielefeld, Germany, March 3–4, 2008, 727–734 (2008).
12. Vil’ke V.G., Kosenko I. I., Aleksandrov E.B. On computer implementation of the Hertz elastic contact model and its simplifications. Regular and Chaotic Dynamics 14 (6), 693–714 (2009). https://doi.org/10.1134/S1560354709060070
13. Contensou P. Couplage entre frottement de pivotement et frottement de pivotement dans la th´eorie de latoupie. In: Kreiselprobleme Gyrodynamics: IUTAM Symp. Celerina. Berlin, Springer, 201– 216 (1963). [Rus. ed.: Kontensu P. Svjaz’ mezhdu treniem skol’zhenija i treniem verchenija i ee uchet v teorii volchka. In: Problemy giroskopii. Мoscow, Mir Publ., 60–77 (1967)].
14. Erismann Th. Theorie und Anwendungen des echten Kugelgetriebes. Z. angew. Math. Phys. 5, 355–388 (1954).
15. Zhuravlev V. F. The model of dry friction in the problem of the rolling of rigid bodies. Prikladnaya matematika i mekhanika 62 (5), 762–767 (1998). (In Russian)
16. Leine R. I., Glocker Ch. A set-valued force law for spatial Coulomb - Contensou friction. European Journal of Mechanics - A/Solids 22 (2), 193–216 (2003). https://doi.org/10.1016/S0997- 7538(03)00025-1
17. Modelica Libraries. Available at: https://modelica.org/libraries.html (accessed: December 20, 2021).
18. Pelchen C., Schweiger C., Otter M. Modeling and simulating the efficiency of gearboxes and of planetary gearboxes. Proceedings of the 2nd International Modelica Conference, Deutsches Zentrum f¨ur Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR), Oberpfaffenhofen, Germany, March 18–19, 2002, 257–266 (2002).
19. Kosenko I., Gerasimov K. Object-oriented approach to the construction of an omni vehicle dynamical model. Journal of Mechanical Science and Technology 29 (7), 2593–2599 (2015). https://doi.org/10.1007/s12206-015-0503-5
20. Lestev M.A., Tikhonov A.A. Nonlinear phenomena in the dynamics of micromechanical gyroscopes. Vestnik of Saint Petersburg University. Series 1. Mathematics. Mechanics. Astronomy, iss. 1, 83–88 (2009). (In Russian) [Eng. transl.: Vestnik St Petersburg University, Mathematics 42 (1), 53–57 (2009). https://doi.org/10.3103/S1063454109010087].
Загрузки
Опубликован
11.04.2022
Как цитировать
Косенко, И. И. (2022). Об одном способе построения компьютерной модели динамики систем твердых тел. Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 9(1), 126–134. https://doi.org/10.21638/spbu01.2022.112
Выпуск
Раздел
Механика
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
