Multibody simulation

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La simulazione multicorpo (MBS) è un metodo di simulazione numerica in cui i sistemi multicorpo sono composti da vari corpi. I corpi possono essere sia rigidi che elastici e le loro connessioni vengono modellate con vincoli cinematici (come giunti) o elementi di forza (come ammortizzatori a molla).

La simulazione multicorpo è uno strumento utile per condurre l'analisi del movimento.

Il cuore di qualsiasi programma software di simulazione multicorpo è il risolutore . Il risolutore non è altro che un insieme di algoritmi di calcolo che risolvono le equazioni del moto arrivando alla descrizione cinematica.

Equazioni del moto[modifica | modifica wikitesto]

Le equazioni del moto sono utilizzare per descrivere il comportamento dinamico di un sistema multicorpo.

Tipicamente sono derivare dall'equazione di Newton Eulero o tramite un approccio Lagrangiano.

L'approccio Lagrangiano prevede di descrivere il corpo rigido tramite la lagrangiana somma di energia cinetica e potenziale. I vincoli vengono inclusi mediante il vettore dei moltiplicatori e lo Jacobiano delle equazioni di vincoli.

Quindi minimizzandone il contributo si arriva ad un sistema di equazioni.

Ovvero:

Flessibilità dei corpi[modifica | modifica wikitesto]

Nei casi in cui l'elasticità dei corpi influisce sulla cinematica e sulla dinamica del sistema è necessario portarla in conto nell'analisi multibody.

Per portare in conto l'elasticità dei corpi esistono tre approcci principali:

  • Discrete flexible multibody, in cui il corpo flessibile viene diviso in un insieme di corpi rigidi connessi da rigidezze elastiche rappresentative dell'elasticità del corpo.
  • Condensazione modali, in cui l'elasticità viene descritta tramite un numero finito di modo di vibrare del corpo sfruttando i gradi di libiertà legati all'ampiezza del modo.
  • Full flex, in cui viene portata in conto tutta la flessibilità del corpo