マルチボディ ダイナミクス

マルチボディ ダイナミクスとは、ジョイントで接続された複数の剛体や可とう体で構成される機械システムの動的な挙動の学問です。これらのボディは、加えられた力、トルク、および拘束によって発生する並進運動または回転運動を行います。Simscape™ Multibody™ を使用すると、ロボット、車両、建設機械、航空機着陸装置などの複雑なシステムについて、マルチボディ ダイナミクスのシミュレーションを実行できます。力、トルク、および運動の入力を指定してモデルを駆動し、モデルの動的応答をシミュレートすることができます。

ボディのペアの間に自由度を指定するには、Joints and Constraints ライブラリのブロックを使用します。たとえば、Prismatic Joint ブロックと Revolute Joint ブロックを使用して、スライダークランク機構の直線運動と回転運動をモデル化できます。Point on Curve Constraint ブロックを使用して、ローラー コースターと軌道の間の拘束をモデル化できます。

ボディに作用する力とトルクをモデル化するには、Forces and Torques ライブラリのブロックを使用します。たとえば、Magic Formula Tire Force and Torque ブロックを使用して、タイヤと地面の間の力とトルクをモデル化できます。ロボットが物をつかむような接触問題をモデル化するときには、Spatial Contact Force ブロックを使用して、ボディのペアの間で作用する力をシミュレートできます。

複数のボディ間の相対運動を測定するには、Transform Sensor ブロックを使用できます。力とトルクを測定するには、Constraints、Joints、および Forces and Torques の各ライブラリのブロックを使用できます。ジョイントにおけるボディの負荷はジョイント ブロックで測定でき、拘束ブロックはボディのペアの間の拘束を維持する力とトルクを検出できます。これらの量のそれぞれが、機械システムのマルチボディ ダイナミクスの解析で重要な不明点を解決するために役立ちます。