Simulation of conforming contact in real-time multibody dynamics using a volumetric force model
David Vilela Freire · Dialnet (Universidad de la Rioja) · 2018
espanolLa simulacion es una herramienta en auge, especialmente en el ambito industrial. El empleo de simuladores otorga la capacidad de estudiar, predecir y mejorar el comportamiento de un sistema, asi como de disenar uno nuevo. En el caso de los simuladores de procesos mecanicos, la caracterizacion del contacto y las colisiones entre los diferentes elementos en juego es uno de los factores clave para conseguir una simulacion fidedigna. Si, ademas, esta esta disenada para interactuar con maquinas o personas, se impone la necesidad de que la ejecucion de la simulacion sea en tiempo real. Generalmente, estos requerimientos producen un conflicto de intereses, ya que algoritmos mas complejos exigen tiempos de ejecucion mas amplios. Ademas, todo esto se ve perjudicado por la necesidad de algunas aplicaciones de simular contactos conformes, esto es, contactos complejos en los que el tamano de la huella de contacto no es despreciable en comparacion al tamano de los cuerpos en colision. En este trabajo se estudian dos metodos adecuados para simular contactos conformes y se debaten sus posibilidades para ser aplicados en simuladores en tiempo real. EnglishSimulation is a tool on the rise, especially in the industrial field. The usage of simulators grants the ability of studying, predicting and improving the behavior of a system, as well as designing a new one. In the case of mechanical processes simulators, the characterization of contacts and collisions between the different elements at play is one of the key factors to achieve a realistic simulation. If, furthermore, the simulator is designed to interact with machines or people, the need of real-time execution is imposed. Usually, these requirements produce a conflict of interest, since more complex algorithms demand larger execution times. Furthermore, all this is worsened by some application’s need of conforming contact simulation, this is, complex contacts where the size of the contact footprint is not negligible compared to the size of the bodies in collision. This work studies two methods suitable for conforming contact simulation and their possibilities to be used in real-time simulators are discussed. galegoA simulacion e unha ferramenta en auxe, especialmente no ambito industrial. O emprego de simuladores otorga a capacidade de estudar, predecir e mellora-lo comportamento dun sistema, asi como de desenar un novo. No caso dos simuladores de procesos mecanicos, a caracterizacion do contacto e das colisions entre os diferentes elementos en xogo e un dos factores clave para conseguir unha simulacion fidedigna. Se, ademais, esta esta desenada para interactuar con maquinas ou persoas, imponse a necesidade de que a execucion da simulacion sexa en tempo real. Xeralmente, estos requerimentos producen un conflicto de intereses, xa que algoritmos mais complexos esixen tempos de execucion mais amplos. Ademais, todo isto vese perxudicado pola necesidade dalgunhas aplicacions de simular contactos conformes, isto e, contactos complexos nos que o tamano da pegada de contacto non e desprezable en comparacion o tamano dos corpos en colision. Neste traballo estudianse dous metodos adecuados para simular contactos conformes e debatense as suas posibilidades para ser aplicados en simuladores en tempo real.