A virtuális teljesítmény elvének alkalmazása többtestdinamikai szimulációkban
Application of the principle of Virtual Power in Multibody dynamics simulations
Keywords:
Principle of Virtual Power, multibody dynamics simulation, numerical solution, /, Virtuális teljesítmény elve, többtestdinamikai modellezés,, numerikus megoldásAbstract
In the mechanical engineering course of Eötvös Loránd University, undergraduate mechanical engineering students study applied mechanics for six semesters. In the last semester, the Multibody Dynamics subject is given, which includes mechanical modeling and the numerical solution of the derived equations of motion.
The numerical solution is carried out by the help of mathematical programs and a multibody dynamics software. In this article, an example will be shown to demonstrate the benefits of using the principle of Virtual Power in mechanical modeling. In addition to the derivation of the equations of motion, one of the approximate methods, which is studied and applied during the semester, is also presented.
Kivonat
Az Eötvös Loránd Tudományegyetem gépészmérnöki szakán, egyedülálló módon, hat féléven keresztül tanulnak alkalmazott mechanikát az alapszakos gépészmérnök hallgatók. A hallgatók az utolsó szemeszterben tanulják a Többtestdinamikai modellezés című tárgyat, amely magába foglalja a mechanikai modellalkotást, valamint a modellekből levezetetett mozgásegyenletek numerikus megoldását. Ez utóbbit matematikai programrendszerek és egy többtestdinamikai szoftver segítségével. Ebben a cikkben bemutatjuk egy mechanikai példán keresztül, hogy milyen előnyöket kínál a Virtuális teljesítmény elvének alkalmazása a mechanikai modellezésben. A mozgásegyenletek levezetése mellett bemutatásra kerül egy közelítő módszer is, amelynek alkalmazását a hallgatók a szemeszter során sajátítják el.
References
M. Csizmadia Béla, Nádori Ernő. Mechanika Mérnököknek: Mozgástan. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, Magyarország, 1997.
J. L. Lagrange. Méchanique Analitique. Párizs, Franciaország, 1788.
P. Flores. Concepts and Formulations for Spatial Multibody Dynamics. Springer, International Publishing, 2015. DOI: 10.1007/978-3-319-16190-7
E. Süli, D. F. Mayers. An Introduction to Numerical Analysis. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, 2003. DOI: 10.1017/CBO9780511801181
A. Cromer. Stable solutions using the Euler approximation. American Journal of Physics, 49 (5), pp. 455-459, 1981. DOI: 10.1119/1.12478