Numeerisen analyysin ja laskennallisen tieteen seminaari

17.10.2005  klo 14.15  U356

Jari Mäkinen, TTY Teknillinen mekaniikka ja optimointi

Monikappalejärjestelmien mallintaminen

Useammasta kappaleesta koostuvaa mekaanista järjestelmää, jossa kappaleet on kytketty toisiinsa erilaisin sidosehdoin, kutsutaan monikappalejärjestelmäksi. Monikappalejärjestelmän laskentamallin ominaisuuksin vaikuttaa se, että otetaanko ja millä tavalla otetaan mallissa huomioon kappaleiden jousto. Kappaleiden jousto mallinnetaan joko lisäämällä suhteellisia siirtymämuuttujia jäykän kappaleen muuttujien lisäksi tai ottamalla tuntemattomaksi absoluuttiset siirtymämuuttujat. Suhteellisten siirtymämuuttujien käyttö jouston mallinnustapana on perinteinen keino joustavassa monikappalemekaniikassa, kun taas absoluuttisten siirtymämuuttujien käyttö pohjautuu epälineaariseen elementtimenetelmään, suurten siirtymien teoriaan.

Toinen laskentamallin ominaisuuksiin vaikuttava seikka on se, miten sidosehdot mallinnetaan. Sidosehdot mallinnetaan joko eliminoimalla ne tai käyttämällä Lagrangen kertoimen menettelyä tai sakottamalla sidosehtojen rikkoutumista. Lagrangen kertoimen menettelyä ja sakottamista voidaan myös yhdistellä.

Esityksessä tarkastellaan myös 3D-monikappalejärjestelmän kiertymisliikkeen mallintamiseen tuomia erityispiirteitä.