Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Archive of Mechanical Engineering

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Absolute Nodal Coordinate Formulation

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Analysis of beam elements of circular cross section using the absolute nodal coordinate formulation

Orzechowski G.

Archive of Mechanical Engineering

2012

Vol. LIX, nr 3

283—296

The beam elements, which are widely used in the absolute nodal coordinate formulation (ANCF) can be treated as isoparametric elements, and by analogy to the classical finite element analysis (FEA) are integrated with standard, spatial Gauss-Legendre quadratures. For this reason, the shape of the ANCF beam cross section is restricted only to the shape of rectangle. In this paper, a distinct method of integration of ANCF elements based on continuum mechanics approach is presented. This method allows for efficient analysis of the ANCF beam elements with circular cross section. The integration of element vectors and matrices is performed by separation of the quadrature into the part that integrate along beam axis and the part that integrate in the beam cross section. Then, an alternative quadrature is used to integrate in the circular shape of the cross section. Since the number of integration points in the alternative quadrature corresponds to the number of points in the standard Gaussian quadrature the change in the shape of the cross section does not affects negatively the element efficiency. The presented method was verified using selected numerical tests. They show good relatively agreement with the reference results. Apart from the analysis of the beams with the circular cross section, a possibility of further modifications in the methods of the element integration is also discussed. Due to the fact that locking influence on the convergence of the element is also observed, the methods of locking elimination in the proposed elements are also considered in the paper.

Elementy belkowe, które są często stosowane w sformułowaniu w globalnych współrzędnych węzłowych (GWW), mogą być traktowane jak elementy izoparametryczne, zatem przez analogię do elementów klasycznej metody elementów skończonych (MES) są całkowane z zastosowaniem standardowej, przestrzennej kwadratury Gaussa-Legendre. Z tego powodu, kształt elementów belkowych GWW jest ograniczony do kształtu prostokąta. W artykule przedstawiono alternatywną metodę całkowania macierzy w elementach GWW, w których siły sprężystości są liczone z zastosowaniem zależności konstytutywnych teorii sprężystości. Opisywana metoda pozwala na wydajną analizę elementów z kołowym przekrojem poprzecznym. Całkowanie wektorów oraz macierzy elementów przeprowadzono poprzez rozdzielenie kwadratury na część całkującą względem osi elementu oraz część całkującą w przekroju poprzecznym elementu. Następnie zastosowano alternatywną kwadraturę do kołowego kształtu przekroju poprzecznego. Liczba punktów całkowania zastosowanej kwadratury jest równa liczbie punktów całkowania standardowej kwadratury Gaussa, przez co zmiana kształtu przekroju poprzecznego nie wpłynęła negatywnie na wydajność elementu. Przedstawiona metoda została zweryfikowana z zastosowaniem wybranych testów numerycznych. Testy pokazały dobrą zgodność z wynikami referencyjnymi. Obok analizy elementów z kołowym przekrojem poprzecznym, przeprowadzono dyskusję dalszych modyfikacji schematu całkowania elementów. Ze względu na zaobserwowanie negatywnego wpływu blokad na zbieżność rozwiązania elementów, w artykule przedstawiono metody ich eliminowania.

Swing-up control of mass body interlinked flexible tether

Abdullah M. A., Michitsuji Y., Takehara S., Nagai M., Miyajima N.

Archive of Mechanical Engineering

2010

Vol. LVII, nr 2

115-131

One of the applications of tether system is in the field of satellite technology, where the mother ship and satellite equipment are connected with a cable. In order to grasp the motion of this kind of tether system in detail, the tether can be effectively modeled as flexible body and dealt by multibody dynamic analysis. In the analysis and modeling of flexible body of tether, large deformation and large displacement must be considered. Multibody dynamic analysis such as Absolute Nodal Coordinate Formulation with an introduction of the effect of damping force formulation can be used to describe the motion behavior of a flexible body. In this study, a parameter identification technique via an experimental approach is proposed in order to verify the modeling method. An example of swing-up control using the genetic algorithm control approach is performed through simulation and experiment. The validity of the model and availability of motion control based on multibody dynamics analysis are shown by comparison between numerical simulation and experiment.

Systemy z uwięzią znajdują zastosowanie m.in. w technice satelitarnej, gdzie statek-matka i osprzęt satelitarny są złączone liną. By szczegółowo opisać ruch tego rodzaju układów, można modelować uwięź jako ciało elastyczne i stosować w obliczeniach metodę układów wieloczłonowych. W analizie i modelowaniu ciała podatnego - uwięzi, należy brać pod uwagę znaczne odkształcenia i przemieszczenia. By opisać dynamikę ciała podatnego można wykorzystać metodę układów wieloczłonowych, stosując sformułowanie w bezwzględnych współrzędnych węzłowych (Absolute Nodal Coordinate Formulation) i wprowadzając siły tłumienia. Celem weryfikacji metody modelowania, w przedstawionym studium proponuje się eksperymentalne podejście do identyfikacji parametrów. Przykładowe sterowanie wychyleniem, w którym wykorzystano genetyczny algorytm sterowania, zostało wykonane na drodze symulacji i eksperymentalnie. Zgodność modelu z rzeczywistością i użyteczność sterowania ruchem na podstawie analizy dynamiki układu wieloczłonowego zostały pokazane poprzez porównanie symulacji numerycznej i danych eksperymentalnych.