ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, ЧИСЛЕННАЯ МЕТОДИКА И ПРОГРАММЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ ДИНАМИКИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ
В данной главе разрабатывается уточненная модель манипулятора робота с учетом его упругих нелинейных характеристик при значительных или сложных деформациях. Модель упругого манипулятора построена на основе геометрически нелинейных стержневых конечных элементов, которые используются для решения задач статики, устойчивости и динамики упругих стержневых систем.
Разработанная методика расчета позволяет учитывать большие перемещения и повороты узлов стержневого конечного элемента.Здесь же представлены алгоритмы и программное обеспечение для численного анализа по уточненным математическим моделям геометрически нелинейных стержневых систем, а также результаты тестовых и прикладных расчетов, выполненных с использованием разработанных автором программных модулей. Для оценки точности и эффективности разработанных моделей, методик и алгоритмов, результаты расчетов тестовых задач сравниваются с аналитическим решением.
Созданные программные модули были включены в состав комплекса программ «COMPASS», разрабатываемого творческим коллективом авторов и предназначенного для расчета конструкций в статике и динамике методом конечных элементов. Использование созданных модулей в пакете «COMPASS» делает возможным расчет геометрически нелинейных стержневых систем в статике и динамике, позволяет решать задачи устойчивости указанных систем. Здесь же приведена архитектура данного программного комплекса и особенности его реализации на современной вычислительной технике.
2.1.