Part II Prefazione Elenco degli Autori

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1 Indice Part II Prefazione Elenco degli Autori vii xvii La modellazione nei sistemi meccanici Cenni storici Che cosa si intende per modellazione? Che cosa si intende per modello multicorpo? Uno sguardo al futuro Applicazioni Generazione automatica di modelli dal CAD L identificazione dei parametri strutturali Progettazione ottima di sistemi multicorpo Analisi delle sollecitazioni dinamiche per sistemi multicorpo Interazione con fluidi Applicazioni di controllo, meccatronica e robotica Dinamica dell autoveicolo Dinamica del veicolo ferroviario e sua interazione con l infrastruttura Real-time Simulatori di guida Biomeccanica Impatti e dinamica nonlineare (crash) 44 ix

2 x Bibliografia 47 La modellazione multibody di veicoli Modello a 14 gdl di un autoveicolo Descrizione del modello Scrittura delle equazioni di moto Validazione del modello 66 Bibliografia Un modello multibody per l analisi dinamica di veicoli urbani su rotaia Introduzione Modello del veicolo Modello del contatto ruota-rotaia Implementazione del modello nel software di simulazione Validazione del modello numerico Esempi di applicazione del modello numerico 87 Bibliografia Modello di interazione veicolo ferroviario-armamento Sistemi di riferimento utilizzati nella descrizione del veicolo ferroviario Modello dell armamento Modello del veicolo Modello di interazione ruota-rotaia Cenni alla procedura di integrazione delle equazioni Esempi di risultati Marcia in curva di raggio stretto 111 Bibliografia Dinamica dei veicoli a due ruote Modello del veicolo Modello del pneumatico Modello del guidatore Simulazione di una manovra di cambio di corsia 120 Bibliografia Simulazione di veicolo su due ruote Descrizione del modello Simulazioni condotte e risultati 124 Bibliografia 126 Software multibody commerciale Il software di Altair per simulazione multicorpo di sistemi meccanici Altair MotionSolve Prodotti relativi a MotionSolve Quali sono le potenzialità di MotionSolve? 130

3 xi Formati di file Piattaforme Interfacce grafiche - HyperMesh e MotionView HyperMesh MotionView L interfaccia MotionView Modalità a finestre ToolBar Modellazione di vincoli Modellazione di corpi Modellazione di forze Modellazione di contatti Modalità di simulazione Simulazione lineare in MotionSolve Simulazione quasistatica in MotionSolve Simulazione transiente in MotionSolve Simulazione statica in MotionSolve Applicazione: costruzione interattiva di un modello in MotionView Creazione della topologia di un modello di un meccanismo a quattro elementi Creazione dei punti Creazione dei corpi Creazione dei giunti di rivoluzione Specificare un attuatore per il meccanismo Aggiungere geometrie grafiche Richiesta di Output Importazione di file H3D in MotionView Risolvere il modello con MotionSolve Visualizzare animazioni e diagrammi dei risultati Analisi dinamica multicorpo nell ambito degli elementi finiti Applicazione: sviluppo di una sospensione automobilistica Introduzione Approccio integrato multicorpo-strutturale Prima fase di ottimizzazione elastocinematica (K&C) Validazione del collasso strutturale e design finale Ottimizzazione e fine-tuning della sospensione Note Conclusive 151 Bibliografia Il codice Working Model Il codice Chrono Architettura Implementazione ed uso della libreria CHRONO::ENGINE Strutture dati 156

4 xii Funzioni principali Esempi 162 Bibliografia LMS Virtual.Lab Motion Introduzione Creazione di un modello multibody Formulazione multibody rigida e flessibile Alcune specifiche applicazioni Altre caratteristiche del software Esempio di uso elementare di LMS Virtual.Lab Motion Il codice MADYMO Descrizione generale I sistemi multibody in Madymo Le forze in Madymo Madymo e la meccanica dell impatto Esempi applicativi 195 Esercizi e Complementi 204 Bibliografia SAM Introduzione Fondamenti teorici Capacità di SAM Esempi Conclusioni 232 Bibliografia Analisi dinamica mediante simulazione a blocchi Introduzione Richiami teorici: le rappresentazioni con lo spazio di stato Esempio di applicazione L ambiente Matlab L ambiente Simulink L ambiente SimMechanics 258 Software multibody sviluppato nelle università Codice MBDyn Descrizione Struttura del codice Gestione dell analisi: StepSolver Gestione del problema non lineare: NonlinearProblem Gestione dell algebra lineare: SolutionManager 270 Bibliografia Il codice multibody NumDyn3D 272

5 xiii Interfaccia utente Descrizione delle card di dati nel codice NumDyn3D La card General.s3d La card Connection.s3d La card Inertial.s3d La card Force.s3d La card Initial Configuration.s3d La card SPDamp.s3d La card Driving Pos.s3d La card QRTol.s3d Esempio numerico: pentalatero articolato 277 Bibliografia Il codice di modellazione simbolica MBSymba Definizione e manipolazione degli oggetti Equazioni del moto Modellazione di sistemi lineari 283 Bibliografia La libreria SpaceLib Introduzione, le versioni c, Matlab e Maple Esempio 1: matrice di posizione e asse istantaneo di rototraslazione Esempio 2: cinematica di un manipolatore a 3 gradi di libertà Esempio 3: cinematica e dinamica di una catena aperta (programma RobMat, versione Matlab Esempio 4: Dinamica di un sistema fluttuante nello spazio La libreria CHAIN Generalità Esempio 1: cinematica di un manipolatore a tre gradi di libertà Esempio 2: cinematica e dinamica di una catena aperta (programma RobMat, versione Chain++) Esempio 3, classe LinkObject: cinematica e dinamica di un robot seriale Esempio 4, classe OpenChainObj: cinematica e dinamica di un robot seriale 309 Applicazioni del software multibody Applicazioni in ambito aerospaziale Simulazione Multicorpo di Elicotteri 311 Bibliografia Carrelli di atterraggio di velivolo Dinamica del rotore di convertiplani 322 Bibliografia Il programma SimMan Introduzione 332

6 xiv Parametri inerziali e geometrici Schematizzazione delle articolazioni Posizionamento delle terne Assemblaggio del modello Esempi di simulazione 338 Bibliografia Analisi cinematica del manipolatore parallelo CHEOPE Introduzione Descrizione e notazione Analisi cinematica inversa Simulazione meccanismo mediante Solidworks e Cosmos Motion 347 ADAMS: Multibody System Analysis Software ADAMS (Multibody System Analysis Software) - Introduzione Applicazioni Funzionalità del programma Modellazione Tipi di analisi Integrazione delle equazioni di moto: trattazione matematica Coordinate generalizzate usate in ADAMS Giunti in ADAMS Spostamenti di vincolo imposti in ADAMS Analisi delle condizioni iniziali Analisi cinematica Analisi dinamica Introduzione ai prodotti verticali 378 Bibliografia 379 Esercizi con il software multibody ADAMS Moto di un grave in caduta libera Moto di un grave lungo un piano inclinato Moto di un pendolo singolo Motocicletta Realizzazione del modello Moto in rettilineo Moto in curva Risposta ad un disturbo esterno Sospensione Automobilistica Prima Versione Realizzazione del modello Caratteristiche cinematiche della sospensione Curva caratteristica della sospensione Sospensione Automobilistica Seconda Versione 458

7 xv Realizzazione del modello Caratteristiche cinematiche della sospensione Sospensione Automobilistica Terza Versione Realizzazione del modello Caratteristiche elastocinematiche della sospensione Analisi parametrica della sospensione Ottimizzazione della sospensione 470 Indice Alfabetico 477 Indice degli Autori 479