Dinámica no lineal de sistemas multicuerpo flexibles con algoritmos conservativos energía-momento
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José M. Goicolea Ruigómez [1] ; Juan Carlos García Orden [1]
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[1] Universidad Politécnica de Madrid
Universidad Politécnica de Madrid
Madrid, España
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- Localización: Métodos Numéricos en Ingeniería: [Comunicaciones presentadas al IV Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería celebrado en Sevilla durante los días 7-10 de Junio de 1999] / R. Abascal (ed. lit.), José Domínguez Abascal (ed. lit.)
, G. Bugeda (ed. lit.), 1999, ISBN 84-89925-45-3 - Idioma: español
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Resumen
Este trabajo trata sobre la dinámica de sistemas multicuerpo flexibles, en régimen no lineal. Estos se definen como mecanismos formados por componentes rígidas o flexibles unidas mediante juntas de diverso tipo. Se hace especial énfasis en las propiedades conservativas del algoritmo de integración temporal que, como se muestra, juega un papel clave para la estabilidad y robustez del calculo. Para definir la configuración de cada cuerpo se usa un conjunto de variables dependientes, las coordenadas cartesianas inerciales de un conjunto dado de puntos de cada cuerpo, sujetas a restricciones que se imponen mediante penalización. Los cuerpos flexibles están representados por modelos hiperelásticos que pueden sufrir grandes deformaciones, giros y desplazamientos. Se propone el uso de un algoritmo de integración temporal energía-momento, que consigue una estabilidad y robustez notables con conservación exacta de la energía total. Este método resuelve de forma adecuada las ecuaciones con carácter "stiff" que resultan como consecuencia de la penalización, o bien de la inclusión de elementos flexibles. Este resultado constituye la principal aportación de este trabajo. Se muestran simulaciones numéricas que evalúan las prestaciones de distintos integradores temporales en un sistema de ecuaciones "stiff " no lineal. Por ultimo, se describen algunos ejemplos resueltos para sistemas flexibles.
