Квадратурные дискретные модели протяженных звеньев манипуляторов. Часть II. Тестирование и применение

 Cover v7 iss2 2019

Квадратурные дискретные модели протяженных звеньев манипуляторов. Часть II. Тестирование и применение

Леонтьев Виктор Анатольевич
к.ф.-м.н., Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), с.н.с., 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)297-30-58, ORCID: 0000-0002-4138-1386, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.


Материал поступил в редакцию 25 апреля 2019 года.

Аннотация
В предыдущей, первой части статьи (см. «Робототехника и техническая кибернетика». 2019. № 1, том 7) были представлены квадратурные модели с сосредоточенными параметрами для имитации протяженных гибких балок (модели G2, G3, Q6) и дана их теория. В настоящей, второй части статьи продолжается рассмотрение свойств этих моделей, а также проводится их дальнейшее сравнение с другими моделями гибких стержней. Производится тестирование разработанных моделей на некоторых важных механических случаях, и даются примеры их практического применения в задачах численного моделирования. Предлагаемые модели могут служить своеобразными твердотельными конечными элементами в задачах компьютерного моделирования динамики различных робототехнических и механических конструкций с гибкими звеньями.

Ключевые слова
Моделирование распределенной упругости, дискретизация балки Бернулли-Эйлера, дискретные модели с сосредоточенными параметрами, квадратура Гаусса, динамика упругих систем, твердотельные конечные элементы.

DOI
https://doi.org/10.31776/RTCJ.7206

Индекс УДК 

519.876.5

Библиографическое описание 
Леонтьев В.А. Квадратурные дискретные модели протяженных звеньев манипуляторов. Часть II. Тестирование и применение / В.А. Леонтьев // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 7. - №2. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2019. – С. 125-135. – Текст : непосредственный.

Литература

28. Леонтьев В.А. Квадратурные дискретные модели протяженных звеньев манипуляторов. В 2 частях. Часть 1. Разработка моделей с сосредоточенными параметрами / В.А. Леонтьев // Робототехника и техническая кибернетика. – 2019. – № 1 (том 7). – С. 34-45. – Текст : непосредственный.

29. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела / Ю.Н. Работнов. – Москва: Наука. – 1988. – 712 с. – Текст : непосредственный.

30. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле / С.П. Тимошенко, Янг Д., Уивер У. – Москва: Машиностроение. – 1985. – 472 с. – Текст : непосредственный.

31. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017611172. «Многофункциональная компьютерная программа расчета кинематики, статики, а также решения прямых, обратных и смешанных задач динамики открытой многозвенной цепи твердых тел (программа MP-ДИН)»: № 2016663291: заявл. 07.12.2016: опубл. 24.01.2017 / Леонтьев В.А.; заявитель ЦНИИ РТК. – Санкт-Петербург: 2016. – 1 СD-ROM. – (1С: Электронная дистрибьюция). – Загл. с титул. экрана. – Электронная программа: электронная.

32. Писаренко Г.С. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвее. – Киев: Наукова думка. – 1988. – 736 с. – Текст : непосредственный.

33. Справочник машиностроителя. Том 3 / С.В. Серенсен [и др.]. – Москва: Машгиз, 1962. – 654 с. – Текст : непосредственный.

34. Юдин В.И. Анализ колебаний стрелы манипулятора / В.И. Юдин // Киев: Прикладная механика. – 1980. – № 10 (том XVI). – С. 108-115. – Текст : непосредственный.

35. Fung T.C. Numerical dissipation in time-step integration algorithms for structural analysis // Progress in Structural Engineering and Materials. – 2003. – № 5. – Pp. 167-180.

36. Hairer E., Wanner G. Solving Ordinary Differential Equations II. Stiff and Differential-Algebraic Problems // Springer-Verlag. – 1996.

37. Har J., Tamma K.K. Advances in Computational Dynamics of Particles, Materials and Structures // John Wiley & Sons, Ltd. – 2012.

38. Leontiev V.A. Extension of LMS formulations for L-stable optimal integration methods with U0-V0 overshoot properties in structural dynamics: the level-symmetric (LS) integration methods // International Journal for Numerical Methods in Engineering / John Wiley & Sons, Ltd. – 2007. – № 71 – Pp. 1598-1632.

39. Leontyev V.A. Direct time integration algorithm with controllable numerical dissipation for structural dynamics: Two-step Lambda method // Applied Numerical Mathematics / IMACS, Am-sterdam. – 2010. – № 3 (60) – Pp. 277-292.

40. Ржаницын А.Р. Строительная механика: [учеб. пособие для вузов] / А.Р. Ржаницын. – Москва: Высшая школа. – 1982. – 400 с. – Текст : непосредственный.

Адрес редакции:  Россия, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., 21   Тел.: +7(812) 552-13-25 e-mail: zheleznyakov@rtc.ru 
fb1    vk1