Symbolic Modeling of Multibody Systems

مدل‌سازی و تجزیه و تحلیل سیستم‌های چند بدنه به درک جامعی از سینماتیک و دینامیک اجسام صلب نیاز دارد. در این جلد، ابتدا اصول بنیادی مربوطه به تفصیل بررسی شده و مطابق با فرمالیسم‌های چند پیکره‌ای که در پی می‌آیند، نشان داده می‌شوند. هر نوع سیستم (ساختارهای درخت مانند، مکانیسم‌های حلقه بسته، سیستم‌های حاوی تیرهای انعطاف‌پذیر یا شامل تماس تایر/زمین، تماس چرخ/راه‌آهن و غیره)، این فرمالیسم‌های چند بدنه یک ویژگی مشترک در رویکرد پیشنهادی دارند، یعنی: تولید نمادین بیشتر مواد مورد نیاز برای راه اندازی مدل.
رویکرد نمادین انتخاب شده که مخصوصاً به سیستم‌های چند بدنه اختصاص داده شده است، دارای مزایای مختلفی است: به ساده‌سازی فرمول نظری مدل‌ها، کاهش قابل‌توجه در اندازه معادلات تولید شده و در نتیجه زمان محاسبات در نتیجه، و همچنین افزایش قابلیت حمل منجر می‌شود. از مدل های چند بدنه نسبت به محیط های خاص دیگر. علاوه بر این، تولید مدل‌های چند بدنه به‌عنوان جعبه ابزار نمادین، یک رسانه آموزشی عالی در آموزش مکانیک است.

Modeling and analysing multibody systems require a comprehensive understanding of the kinematics and dynamics of rigid bodies. In this volume, the relevant fundamental principles are first reviewed in detail and illustrated in conformity with the multibody formalisms that follow. Whatever the kind of system (tree-like structures, closed-loop mechanisms, systems containing flexible beams or involving tire/ground contact, wheel/rail contact, etc), these multibody formalisms have a common feature in the proposed approach, viz, the symbolic generation of most of the ingredients needed to set up the model.
The symbolic approach chosen, specially dedicated to multibody systems, affords various advantages: it leads to a simplification of the theoretical formulation of models, a considerable reduction in the size of generated equations and hence in resulting computing time, and also enhanced portability of the multibody models towards other specific environments. Moreover, the generation of multibody models as symbolic toolboxes proves to be an excellent pedagogical medium in teaching mechanics.