Dynamics of Flexible Multibody Systems: Rigid Finite Element Method

رویکرد جدیدی برای مدل‌سازی سیستم‌های چند بدنه ارائه شده است که پیشرفت قابل‌توجهی از روش اجزای محدود صلب را تشکیل می‌دهد. رویکرد جدید مبتنی بر تبدیل‌های همگن و مختصات مشترک است و این مزیت را به همراه دارد که معادلات حرکت به طور خودکار برای سیستم‌های متشکل از پیوندهای صلب و انعطاف‌پذیر متناوب تولید می‌شوند. جدا از تفسیر فیزیکی ساده و اجرای آسان رایانه ای، این روش برای اهداف آموزشی نیز ارزشمند است زیرا تأثیر ویژگی های مکانیکی را بر مدل ریاضی به طور چشمگیری نشان می دهد. این رویکرد مدل‌سازی جدید سپس برای سیستم‌هایی مانند جرثقیل‌های دریایی و راپیرهای تلسکوپی اعمال می‌شود.

A new approach is presented for modelling multi-body systems, which constitutes a substantial enhancement of the Rigid Finite Element method. The new approach is based on homogeneous transformations and joint coordinates, and it yields the advantage that equations of motion are automatically generated for systems consisting of alternate rigid and flexible links. Apart from its simple physical interpretation and easy computer implementation, the method is also valuable for educational purposes since it impressively illustrates the impact of mechanical features on the mathematical model. This novel modelling approach is then applied to systems such as offshore-cranes and telescopic rapiers.