Introducció a la dinàmica de sistemes multisòlid i aplicacions

Abstract

La dinàmica de sistemes multisòlid és una disciplina que permet simular, mitjançant ordinador, el moviment de vehicles, màquines i mecanismes amb un alt grau de detall. En primer lloc, es realitza el model físic del sistema que s’ha de simular, i es decideix el grau de simplificació de la realitat que s’adopta i les teories que s’apliquen per a representar els diferents fenòmens mecànics que hi apareixen: flexibilitat, contacte, etc. En segon lloc, s’elabora el model matemàtic del sistema, és a dir, la selecció de coordenades que en representen la configuració al llarg del temps (existeixen diferents famílies de coordenades ja establertes, i l’elecció d’unes o altres depèn de l’aplicació concreta). En tercer lloc, es formulen les equacions del moviment i s’obtenen tots els termes cinemàtics i dinàmics que hi intervenen. En quart lloc, se selecciona l’integrador numèric que proporciona la solució de les equacions del moviment al llarg del temps. Tot això s’ha d’implementar en un cert llenguatge de programació, com per exemple Fortran, C++ o Matlab, o en combinacions entre ells. Els cinc aspectes indicats es troben fortament relacionats, de manera que l’elecció d’un condiciona fortament els altres. Mitjançant aquesta tècnica es poden realitzar simulacions de sistemes tan complexos i realistes com automòbils, trens, excavadores, robots o el mateix cos humà.