SimMechanics物理建模

今天学习了使用 SimMechanics 进行多体动力学仿真 1、SimMechanics 为三维机械系统建模提供了模块库。 可以使用库里的各个模块来联合定义 机械零件，也可以设置零件的几何结构、质量、惯量，以及他与其他零件相连的方式， 也可以将定义好的零部件打包封装成一个子系统，把它作为一个现成的零件，通过关节 （joint 模块）与其他的零件组装起来。 2、SimMechanics 提供 3D 视图，方便模型查看，动画形象的演示仿真结果。可以在模型查 看器里改变模型查看的视角， 也可以设置动画回放的速度， 通过树状浏览器或直接在3d 视图上查看各个零件关节定义、连接、组装等。 3、SimMechanics 模型可以与控制器以及其他物理模型相连。 一、使用 SimMechanics 1、构造零件 （1）使用预定义形状的刚体模型（长方体、圆柱体、球体等） （2）在 MATLAB里定义拉伸截面形状（复杂零件） 2、参数化零件 （1）MATLAB变量 （2）定义模块参数设置界面 3、使用关节连接零件 （1）关节测量和驱动 （2）控制装置 剪式提升机建模剪式提升机建模 模型 需求需求在 Simulink 环境下使用可重 用的零件来搭建剪式提升机模型。 解救方案解救方案 使用 SimMechanics 来搭 建机械系统模型。 先创建其中一个连杆，它有三个连接点， 可以通过模块图表示。该连杆定义好后， 将它封装 成一个子系统， 可以利用直接封装好的子系统定义另一侧连杆， 在通过轴模块将其装配起来。 因为连杆是模型中最常用的零件，可以将下图部分封装为子系统 封装完成后 双击子系统可以设置其端口 （待续） 继续 可以增加端口、设置端口位置、定义端口名字 将转动关节模块加入模型中，与连杆的前段连接起立，如下图 更新模型（CtrlD） 由于重力加速度 g 沿 Z 轴负方向，需要将单摆绕X 轴旋转 90 度，单摆即可旋转。 利用创建的子系统，可以直接复制另一根连杆 两个连杆重合在一起，应该在其中间添加轴模块，利用模型库，库里有预定义的各种零件 二、用 MATLAB构造自定义外型模块、构造定义参数化零件以及驱动关节 1.在 SimMechanics 里定义刚体结构 （1）定义具有标准形状的刚体结构，但通常需要定义的刚体结构外型比较复杂，或有一些 特征需要表现出来 需求需求需要在SimMechanics定义具 有更多外形细节的零部件 解决方案解决方案组合多个标准形状的 刚体或使用 MATLAB 来为拉伸或 旋转定义复杂的截面形状 由两个块状零件和一个轴组成，外形较复杂，可以使用 solid 模块和坐标转换 模块整合为一个整体来表示， 需要考虑该整体与其它零件的连接， 所以要设置相应的连接端 口 这个零件需要用MATLAB 函数来定义其拉伸截面再通过Rigid Trans将其整合在一起，再定义端口。 以下是操作过程 下面定义连杆的截面形状 加左右两半圆 三、定义参数化的零部件 需求需求在 SimMechanics 中定义参 数化的、可重复使用的零件 解决方法解决方法使用 Simulink 封装来 定义参数化零件并且可以使用 MATLAB表达式来重用 零件封装好后可以定义自己的模块参数 将下图中杆件的长度及坐标转换用定义的L 表示 qconf1218elqsid1430873535820potential_useEducationcountry_codeCNrefreshtrue