Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Implementation of A Geometric Constraint Regularization For Multibody System Models

Müller A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. LXI, nr 2

365--383

EN

Redundant constraints in MBS models severely deteriorate the computational performance and accuracy of any numerical MBS dynamics simulation method. Classically this problem has been addressed by means of numerical decompositions of the constraint Jacobian within numerical integration steps. Such decompositions are computationally expensive. In this paper an elimination method is discussed that only requires a single numerical decomposition within the model preprocessing step rather than during the time integration. It is based on the determination of motion spaces making use of Lie group concepts. The method is able to reduce the set of loop constraints for a large class of technical systems. In any case it always retains a sufficient number of constraints. It is derived for single kinematic loops.

PL

Nadmiarowe więzy w układach wieloczłonowych (MBS) poważnie pogarszają wydajność obliczeniową i dokładność numerycznych metod symulacji systemów MBS. Klasycznym podejściem do rozwiązania tego problemu jest numeryczna dekompozycja Jakobianu więzów w kolejnych krokach całkowania cyfrowego. Dekompozycje takie są jednak kosztowne obliczeniowo. W artykule zaprezentowano metodę eliminacji, która wymaga tylko pojedynczej dekompozycji na etapie wstępnego przetwarzania modelu, a nie w trakcie integracji czasowej. Metoda jest oparta na wyznaczaniu przestrzeni ruchu przy wykorzystaniu koncepcji grup Liego. Pozwala ona zredukować zbiór więzów pętli dla szerokiej klasy systemów technicznych, przy czym w każdym przypadku zachowuje ona dostateczną liczbę więzów. Metoda została wyprowadzona i zilustrowana dla pojedynczych pętli kinematycznych.

2

Contribution of symbolic generation to the sensitivity analysis of automotive suspension parameters

Poncelet A., Collard J. F., Fisette P.

Archive of Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. LVII, nr 2

207-225

EN

The purpose of the present research relates to the sensitivity analysis of road vehicle comfort and handling performances with respect to suspension technological parameters. The envisaged suspension being of semi-active nature, this implies first to consider an hybrid modeling approach consisting of a 3D multibody model of the full car - an Audi A6 in our case - coupled with the electro-hydraulic model of the suspension dampers. Concerning parameter sensitivitie, the goal is to capture them for themselves - and not necessarily for optimization purpose - because their knowledge is of a great interest for the damper manufacturer. An important issue of the research is to consider objective functions which are based on complete time integrations along a given trajectory, the goal being - for instance - to quantify the sensitivity of the carbody rms acceleration (comfort) or of the vehicle overturning character (handling) with respect to suspension parameters. On one hand, the accuracy of the various partial derivatives computation can be greatly enhanced thanks to the symbolic capabilities of our ROBOTRAN multibody program. On the other hand, the computational efficiency of the process also takes advantage of the recursive formulation of the multibody equations of motion which must be time integrated with respect to both the generalized coordinates and their partial derivatives in case of the so-called direct method underlying sensitivity analysis.

PL

Cel przedstawionych badań jest związany z analizą wrażliwościową wpływu, jaki na komfort jazdy i właściwości jezdne pojazdu drogowego mają parametry technologiczne jego zawieszenia. Przewiduje się, że zawieszenie będzie miało charakter półaktywny, co implikuje podejście polegające na modelowaniu hybrydowym, w którym wykorzystuje się trójwymiarowy model całego samochodu - w konkretnym przypadku jest to Audi A6 - w połączeniu z elektro-hydraulicznym modelem amortyzatorów zawieszenia. Wrażliwość modelu bada się, by określić wartości parametrów - a nie w celach optymalizacyjnych - gdyż znajomość tych wielkości jest ogromnie interesująca dla producentów amortyzatorów. Ważną kwestią w tych badaniach jest przyjęcie funkcji celu, które oparte są na całkowaniu pewnych wielkości podczas całego czasu realizacji zadanej trajektorii. Celem może być - na przykład - określenie wrażliwości średniokwadratowego przyspieszenia nadwozia (komfort) lub charakterystyki przewracania się samochodu (własności trakcyjne) na zmiany parametrów zawieszenia. Z jednej strony, dokładność obliczeń różnych pochodnych cząstkowych może być znakomicie zwiększona dzięki możliwościom programu do symulacji układów wieloczłonowych ROBOTRAN, który wykorzystuje postać symboliczną równań. Z drugiej strony, korzystny dla wydajności procesu obliczeniowego jest również fakt. że równania ruchu układu wieloczłonowego są sformułowane w postaci rekursywnej. W przypadku tak zwanej metody bezpośredniej, która leży u podstaw analizy wrażliwości, równania te muszą być całkowane w dziedzinie czasu względem zarówno współrzędnych uogólnionych jak i ich pochodnych cząstkowych.

3

Longitudinal vibrations of mechanical systems with the transportation effect

Buchacz A., Żółkiewski S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 32, nr 1

29-36

EN

Purpose: this thesis purpose is a new way of modelling systems working with high speeds of mechanisms. Systems are analyzed with taking into consideration the rotational movement and with criterions of using materials with high flexibility and high precision of work. The dynamical analysis was done with giving into consideration the interaction between working motion and local vibrations. During the motion a model is loaded by longitudinal forces. Design/methodology/approach: equations of motion were derived by the Lagrange method, with generalized coordinates and generalized velocities assumed as orthogonal projections of individual quantities of the rod and manipulators to axes of the global reference frame. Findings: the model of longitudinally vibrating systems in plane motion was derived, after that the model can be transformed to the dynamical flexibility of these systems. Derived equations are the beginning of analysis of complex systems, especially can be used in deducing of the substitute dynamical flexibility of multilinked systems in motion. Research limitations/implications: mechanical systems vibrating longitudinally in terms of rotation were considered in this thesis. Successive problem of the dynamical analysis is the analysis of systems in spatial transportation and systems loaded by transversal forces. Practical implications: effects of presented calculations can be applied into machines and mechanisms in transportation such as: high speed turbines, wind power plant, water-power plants, manipulators, aerodynamics issues, and in different rotors etc. Originality/value: the contemporary analysis of beams and rods were made in a separate way, first working motion of the main system and next the local vibrations. A new way of modelling took into consideration the interaction between those two displacement. There was defined the transportation effect for models vibrating longitudinally in this paper.