simpack使用说明.doc

5.Pendulum ModelSimpcak运行后有2个窗口，一个为3D模型设置窗口，另一个为计算窗口。加载模型的步骤在计算窗口中点击打开，找到想打开的模型，然后点击打开旁边的扳手即可。Simpack中没有undo的操作，只能使用3D模型设置窗口中的filereload。reference frame（参考坐标系）的设置通过3D模型设置窗口中的elements reference frames。对于物理系的运动至少应该设置一个参考坐标系。这个参考坐标系没有自己的运动，一般它是固定的，经常为几何体的轴。Type选择“inertially fixed”（固定）。BODY的设置通过3D模型设置窗口中的elementsbodies，可以设置body是刚性还是弹性体，body的质量、质量中心、inertia-tensor（惯性张量）。inertia-tensor可以设置为与centre of mass, body fixed reference system或marker相关。正常设置与centre of mass相关。Joints的设置通过3D模型设置窗口中的elements Joints。joints是连接在2个bodies之间的0质量的连接体。每一个body必须有一个joints，而且这个joints必须与另一个body或(kinematically driven) reference frame相连。Joints有06个自由度。设置的时候必须按照“from marker i”、“to marker j”、“joint type”的顺序来。选择“Revolute Joint al”作为joint type，这是一个1自由度的joint，它仅仅允许围绕x轴(angle Alpha)来旋转。initial state设置joint的位置和速度。设置的时候可以选择“event”或“request”模式， “event”模式中随着参数的修改，3D窗口随之变化，在这个模式中也可以通过拖动滑动条来设置joint的位置。“request”模式中随着参数的修改，必须点击OK之后3D窗口随之变化。Gravity的设置通过3D模型设置窗口中的globals Gravity。Simpack默认重力为z轴负方向，如果不考虑重力，应该加以设置。Sensors（传感器）的设置Sensors是simpack中非常重要的部分。它来生成two markers间相关的动力学方程式。Simpack自动将1个sensor分配给每一个body。对于marker i应该选择不动的frame，也就是$M Isys。对于marker j选择$M Body1。创建3D几何模型3D geometry和reference frames由一个或更多的ensembles组成。每一个ensemble由一个或更多的primitives组成，primitives指co-ordinate frames, cuboids（立方体）, cylinders（圆柱体）, prisms（棱柱）等等。这些primitives组合在一起形成了3D ensembles。通过CAD创建的复杂形状be attached to an ensemble。公路和铁路primitives通常be attached to the inertia frame。Ensembles通过位置矢量和一个sensor的方向矩阵来表现，当simpack创建一个新的body的时候，自动生成一个默认的sensor ensemble和primitive给body，这个默认的ensemble会分配给这个默认的sensor。大多数情况下保持这种默认状态。这个默认的primitive是一个co-ordinate frame和一个cuboid primitive。通过3D模型设置窗口中的elements reference frames3D geometry。在3D geometry窗口中显示了与reference frames相关的ensemble和primitive。在primitive点击new，输入$P axle然后点击OK。Type选择“cylinder”。设置diameter = 0.05length = 0.2number of planes =8smooth = 1Edit the built-in vector matrixRevolve primitive 90o on zaxis (gamma = +90 )Graphical representation of body - prism primitive通过3D模型设置窗口中的elementsbodys3D geometry。主要是修改body的形状。Type选择“Prism by Coordinates”。设置prism thickness to 0.05，No. of shape points to 4。在shape/line list box中输入4个顶点的坐标：1. line: x = -0.1 y = 0.02. line: x = 0.0 y = -0.13. line: x = 0.1 y = 0.04. line: x = 0.0 y = 0.7Edit the built-in vector and rotation matrix：Rotate primitive-90o on yaxis (beta = -90)Rotate primitive 90o on zaxis (gamma =+90)Manipulating the view对于视觉的操作通过3D模型设置窗口中的viewview setup。可以改变视角的角度，放大或缩小，移动或旋转模型“number of views”为one代表一个窗口，为four代表4个窗口。“Active view”为14分别代表激活14窗口。选择“standard view”，此为标准视角窗口，可以点击下面每一项来查看不同的标准视角。选择“room/translate/rotate” scr