Modelowanie mechanizmów odkształcalnych metodą układów wieloczłonowych

• Autorzy: Frączek J.

Warianty tytułu

EN

Modelling of flexible mechanism using mutlibody methods

• Konferencja: Programy MES w komputerowym wspomaganiu analizy, projektowania i wytwarzania (8 ; 15-18.10.2003 ; Rynia, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono algorytm modelowania dynamiki odkształcalnych układów wieloczłonowych we współczesnych absolutnych. Człony układu modelowane są metodą elementów skończonych, w których współrzędne węzłowe zapisane są w ruchomym układzie odniesienia. Położenie układu ruchomego zapisuje się z wykorzystaniem 6 parametrów. Układ równań ruchu jest układem równań różniczkowo-algebraicznych, o dużej liczbie stopni swobody. Przedstawiono algorytm redukcji stopni swobody, który polega na podziale współrzędnych uogólnionych opisujących odkształcenia na współrzędne zewnętrzne i wewnętrzne. Współrzędne wewnętrzne redukuje się następnie do współrzędnych modalnych o znacznie mniejszej liczbie. Praca zawiera przykłady obliczeniowe oraz dyskusję zalet i wad metody w porównaniu z klasycznymi metodami MES.

EN

The paper presents an algorithm of modelling the flexible multibody systems in absolute coordinates. The bodies of the system are modelled using the Finite Element Method with the modal coordinates expressed in the floating reference frame. The position and orientation of the floating frame is described using 6 parameters. Equations of motion are the DAE system with large dimension. The algorithm of DOF reduction is presented based on partitioning of flexible generalized coordinates on external and internal. Internal coordinates are transformed to the modal coordinates. The dimension of the DAE system obtained after coordinates transformation is significantly lower. In the final part of the paper the numerical examples and a short discussion of advantages and disadvantages of the method compared to classical FEM are given.

Słowa kluczowe

PL

równania ruchu; układy wieloczłonowe; dynamika układów; równania różniczkowo-algebraiczne

EN

equation of motion; multibody systems; dynamics system; algebraic-differential equations

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 53, nr 1
• Strony: 111--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Frączek J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 24

Bibliografia

• [1] J. Fraczek, Modelowanie mechanizmów przestrzennych metodą układów wieloczłonowych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Mechanika, z. 196, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002, 140 stron (monografia).
• [2] K. E. Brenan, S. L. Cambpell, L. R. Petzold, Numerical Solution of lnitial Value Problems in DAE. SIAM, Philadelphia 1996.
• [3] A. A. Shabana: Dynamics of Multibody Systems. Wiley, 1998.
• [4] R. R. Craig, M. C. Bampton: Coupling of substructure in Dynamie Analysis. AIAA Journal, vol.6, (1968), No.7, pp. 1313-1319.
• [5] MSC.ADAMS - ver. 12, 11 i 9.1 Manuals (ADAMS View User’s Guide, ADAMS Solver, Rail, Flex). MDI, 2001.