Моделирование отскока мяча в 1D решателе

Построим модель 1D динамики простой механической системы: модель взаимодействия материальной точки с поверхностью земли при падении под действием гравитации.

Описание и запуск модели

Представим себе самый простой сценарий для расчета динамики предмета, испытывающего взаимодействия с поверхностью.

Предмет — материальная точка, на которую действует гравитация, а при столкновении с поверхностью — импульс ускорения.

За взаимодействие с поверхностью отвечает блок Translational Hard Stop (Поступательные упоры). Один из полезных эффектов от использования 1D моделирования состоит в том, что мы без дополнительных усилий получаем немного более сложную модель реакции опоры, чем идеально упругий отскок.

Запустим модель и изучим результаты:

model = engee.open("physical_bouncing_ball.engee")
data = engee.run(model)
plot(
    plot( data["x"].time, data["x"].value, c=1, label="Положение" ),
    plot( data["dx"].time, data["dx"].value, c=2, label="Скорость" ),
    plot( data["ddx"].time, data["ddx"].value, c=3, label="Ускорение" ),
    layout=(3,1), lw=3
)

Модель собрана максимально просто, ничего не изменено в параметрах физического или глобального решателя, за исключением его перевода в режим "интегрирования по переменным шагам", Чтобы на графике были видны все импульсы ускорения.

Заключение

Такой подход — идеальный старт для моделирования вертикального движения. Когда нужно быстро проверить концепцию или понять базовую динамику системы, эти три блока дают готовое решение без лишней сложности.

Модель отскока от поверхности

Моделирование отскока мяча в 1D решателе

Описание и запуск модели

Заключение

Тип

Краткое описание

Связанные материалы

Теги

Категории

Языки

Форматы

Уровень

Статус

Опубликовано

Обновлено

Источник