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.