Amesim学习——弹球仿真

孤街醉人 提交于 2021-01-11 03:05:35

Amesim经典案例-弹球仿真


Hi,我是一块大肥皂,请各位大佬多指教~


 

弹球仿真也是AMESIM的一个经典案例,通过这个案例,也来学习一下AMESIM,也可以对比下其与simulink仿真时的一些思路。

 

问题概述

问题仍然是如上。


Help中的说明

Amesim中,这个案例分析为:

在这个运动中,有两个不同的阶段:

球在重力作用下自由运动

球与地板接触

 

对于Amesim,到这一步,不需要考虑其中的方程具体如何,二是应该考虑一下:

1,球在重力作用下自由运动使用什么样的模型仿真

2,球与地板接触如何仿真


模块学习

 

根据help中所示模型,先学习一下各模块:

LSTP00A - elastic contact (no states) 模块

其等效模型为:

当物体与之发生发生接触后,弹性部分会发生弹性形变,然后将弹性能再返回给物体,该能量会因为有阻尼而发生损失:

 

在Aemsim的许多1d机械仿真模块中,考虑到了因为摩擦与阻尼导致的能量损失现象,其以一个损失系数来表达这种损失。

设置该模块的时候,需要设置接触刚度与接触阻尼,这些值我们可以上网查一下。另外也需要设置全阻尼穿透量和gap,这块不大理解,我理解全阻尼穿透量为用于计算形变量的一个类似于系数的值,而gap,看help我理解为所设置的参与形变的地面厚度

 

MAS001 - 1 port mass capable of one-dimensional motion

而质量块就没啥好说的了,就是一个无摩擦力的质量块。

其能够设置高度、初始速度、初始加速度,能够接受力。


模型搭建

 

因此我们如此搭建模型:

这里我们设置地面刚性很大,阻尼我参考help随便设置了下,然后假设我们用的是瓷砖地板,参与变形的比例很低,形变量极小。

 

小球高度10m,初速度为15m/s,向上。

 

仿真1000s

 

选择小球位置信号,拖出来看,果然小球弹了好久才完全落地,接近550s。。。。(注意这里小球位置为负数,因为是参照质量块的运动方向来的)

 

对比help的模型:

其地面设置的刚度较小,且形变量比我设置的大得多,可以理解小球在一个沥青路上弹?

可以看到只需要不到20s就落地了


注意

 

质量块的速度方向和位置方向别弄错了,由于设置的数值是相对小球运动方向的,小球运动是朝向地面的,而我们说的高度和速度是背离地面的,所以在这里高度与速度都应该设置为负数。

这里不小心把高度(displacement)设置为了正数:

结果就会发现仿真结果出现异常。

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