Przejdź do treści

Classical floating frame of reference formulation: Tips on implementation issues and hidden details in examples containing planar beams

Podejście analizy układów w ruchomym układzie odniesienia (ang. FFRF, Floating Frame of Reference Formulation) jest szeroko stosowane w różnych środowiskach symulacyjnych służących do modelowania dynamiki odkształcalnych układów wieloczłonowych. Znajduje ono zastosowanie w przypadku układów podlegających niewielkim odkształceniom. Implementacja tej metody może wiązać się z istotnymi trudnościami – w niektórych przypadkach poprawne wyprowadzenie równań to dopiero początek wymagającego procesu. Głównym celem artykułu jest przedstawienie sposobów rozwiązywania problemów, które mogą się pojawić na etapie praktycznej realizacji tej metody. Omówiono wybrane trudności i zilustrowano je przykładami pojedynczych belek, podwójnego wahadła oraz mechanizmów nożycowych. Ponadto wyprowadzono wybrane równania, aby pomóc czytelnikom uniknąć błędów podczas tworzenia algorytmu obliczeniowego wykorzystującego tę metodę. Poprawność implementacji zweryfikowano poprzez porównanie wybranych wyników z analogicznymi rezultatami uzyskanymi za pomocą komercyjnego oprogramowania. W artykule rozważono wyłącznie uproszczoną, płaską wersję podejścia analizy w ruchomym układzie odniesienia, ponieważ jest ona wystarczająca do zilustrowania omawianych zagadnień. Taki wariant metody może być przydatny w sytuacjach, gdy bardziej złożone modele wymagają zbyt dużych nakładów obliczeniowych (np. w sterowaniu opartym na modelu) lub gdy wystarczające są modele uproszczone (np. w niektórych badaniach teoretycznych). Sformułowane w artykule wytyczne mogą być stosowane również w innych metodach modelowania układów odkształcalnych.

Artykuł:

Mechanism and Machine Theory

Autorzy z PW:

Marcin Pękal

Rok wydania: