Unity — Руководство: Справочник по компонентам «Шарнирное соединение»

Компания Шарнирное соединение объединяет два твердых тела. Компонент, позволяющий воздействовать на игровой объект смоделированной гравитацией и другими силами. Больше информации
См. в Глоссарии, заставляя их двигаться, как будто они соединены шарниром. Он идеально подходит для дверей, но также может использоваться для моделирования цепей, маятников и т. д.

Свойства

*Имущество:*	*Функции:*
Подключенное тело	Необязательная ссылка на Rigidbody, который совместная Физический компонент, обеспечивающий динамическую связь между компонентами Rigidbody, обычно допускающий некоторую степень движения, например шарнир. Больше информации См. в глоссарии зависит от. Если не установлено, соединение подключается к миру.
Ведущий Инструмент макета пользовательского интерфейса, который фиксирует элемент пользовательского интерфейса в родительском элементе. Якоря отображаются в виде четырех маленьких треугольных маркеров в представлении «Сцена», а информация об якорях также отображается в Инспекторе. Больше информации См. в глоссарии	Положение оси, вокруг которой качается тело. Положение определяется в локальном пространстве.
Ось	Направление оси, вокруг которой качается тело. Направление определяется в локальном пространстве.
Автоматическая настройка подключенной привязки	Если этот параметр включен, то позиция подключенной привязки будет рассчитана автоматически в соответствии с глобальной позицией свойства привязки. Это поведение по умолчанию. Если это отключено, вы можете настроить положение подключенного якоря вручную.
Подключенный Якорь	Ручная настройка позиции подключенного анкера.
Используйте Spring	Spring заставляет Rigidbody достигать определенного угла по сравнению с его соединенным телом.
Весна	Свойства пружины, которые используются, если Используйте Spring включен.
Весна	Сила, которую объект утверждает, чтобы переместиться в положение.
Демпфер	Чем выше это значение, тем больше будет замедляться объект.
Целевая позиция Свойство соединения для установки целевого положения, в которое движущая сила соединения должна перемещать его. Больше информации См. в глоссарии	Целевой угол пружины. Пружина тянет на этот угол, измеряемый в градусах.
Использовать двигатель	Мотор заставляет объект вращаться.
двигатель	Свойства двигателя, которые используются, если Использовать двигатель включен.
Целевая скорость Свойство соединения, позволяющее установить желаемую скорость, с которой соединение должно перемещаться в целевое положение под действием движущей силы. Больше информации См. в глоссарии	Скорость, которую объект пытается достичь.
Форс-мажор	Сила, приложенная для достижения скорости.
Свободное вращение	Если включено, двигатель никогда не используется для торможения вращения, а только для его ускорения.
Ограничения использования	Если включено, угол шарнира будет ограничен в пределах Мин. & Максимум значения.
ограничения	Свойства пределов, которые используются, если Ограничения использования включен.
Мин.	Наименьший угол, на который может пойти вращение.
Максимум	Максимальный угол, на который может пойти вращение.
Бодрость	Насколько сильно объект отскакивает, когда он достигает минимального или максимального предела остановки.
Контактное расстояние Свойство ограничения соединения, которое задает допуск на минимальное расстояние между положением соединения и пределом, при котором ограничение будет применяться. Больше информации См. в глоссарии	На расстоянии контакта от предела контакты будут сохраняться, чтобы избежать джиттера.
Сила разрыва	Сила, которую нужно приложить, чтобы этот сустав разорвался.
Разрыв крутящего момента	Крутящий момент, который необходимо приложить для разрыва этого соединения.
Включить Столкновение	Если этот флажок установлен, это включает столкновения Столкновение происходит, когда физический движок обнаруживает, что коллайдеры двух GameObject соприкасаются или перекрываются, когда хотя бы один из них имеет компонент Rigidbody и находится в движении. Больше информации См. Глоссарий между телами, соединенными суставом.
Включить предварительную обработку	Отключение предварительной обработки помогает стабилизировать невыполнимые конфигурации.

Подробности

Одно шарнирное соединение должно быть применено к GameObject Основной объект в сценах Unity, который может представлять персонажей, реквизит, декорации, камеры, путевые точки и многое другое. Функциональность GameObject определяется прикрепленными к нему компонентами. Больше информации
См. в Глоссарии. Шарнир будет вращаться в точке, указанной параметром Ведущий свойство, перемещающееся по заданному Ось имущество. Ты не нужно присвоить GameObject суставу Подключенное тело имущество. Вы должны назначать GameObject только для Подключенное тело имущество, если вы хотите совместное Преобразование быть зависимым от Transform прикрепленного объекта.

Подумайте о том, как работает дверная петля. Ось в этом случае вверх, положительный вдоль оси Y. Ведущий находится где-то на пересечении между дверью и стеной. Вам не нужно будет назначать стену Подключенное тело, потому что соединение будет подключено к миру по умолчанию.

Теперь подумайте о собачьей дверной петле. собачья дверь Ось будет боковым, положительным вдоль относительной оси X. Главная дверь должна быть назначена Подключенное тело, поэтому петля собачьей двери зависит от Rigidbody главной двери.

Несколько шарнирных соединений также можно соединить вместе, чтобы создать цепочку. Добавьте соединение к каждому звену в цепочке и присоедините следующее звено в качестве Подключенное тело.

11 типов петель, которые вы должны знать

Прочитайте это руководство по петлям, их дизайну, стилю и назначению.

Поделиться историю

Рассказать об этом на Facebook
Рассказать об этом на Twitter

Поделиться Все варианты обмена для: 11 типов петель, которые вы должны знать

Петли, которые часто недооценивают в отделе фурнитуры, которые удерживают вашу дверь на месте, бывают разных размеров и стилей.

Выбор идеальных петель для вашего проекта зависит от того, где вы их установите, и от того, какой законченный вид вы хотите получить.

11 видов петель

В этом наглядном руководстве представлены различные типы петель, их конструкция и назначение.

Стыковой шарнир

Наиболее распространенным типом дверных петель является торцевая петля. Он назван так потому, что две створки врезаны в дверь и раму, что позволяет им соприкасаться друг с другом. Существует три различных типа стыковых петель: простой, шариковый подшипники подпружиненный.

Строители обычно используют плоские петли для легких межкомнатных дверей. Штифт, который может быть съемным или несъемным, соединяет две створки (или пластины) в суставах шарнира.

Шарнир подшипника

Петля на шарикоподшипниках имеет смазанные подшипники между суставами шарнира, чтобы уменьшить трение, вызванное тяжелыми дверями. Эти прочные петли идеально подходят для тяжелых входных дверей или дверей, которые выдерживают частое использование.

Показано: 4-дюймовая дверная петля из твердой латуни на шарикоподшипниках; $ 37.99 Дом антикварной фурнитуры

Подпружиненная стыковая петля

Чтобы дверь закрывалась за вами, используйте подпружиненную петлю. Часто используемые на сетчатых дверях, вы можете откалибровать эти петли, чтобы они открывались или закрывались с разной степенью натяжения.

Показано: 3.5-дюймовый подпружиненный шарнир с радиусом 1/4 дюйма; $ 13.99 Дом антикварной фурнитуры

Поднимающаяся стыковая петля

Поднимающаяся торцевая петля поднимает дверь на ½ дюйма, чтобы очистить ковер с толстым ворсом или порог. В закрытом состоянии выглядит как обычная петля.

Шарнир ствола

Для специальных работ по дереву, таких как коробка или небольшой шкаф, используйте цилиндрическую петлю. Эта небольшая петля идеально подходит для проектов, в которых вы хотите, чтобы петля была скрыта от глаз. Для установки просто просверлите отверстия нужного размера для размещения стволов и вставьте шарнир. Обычно изготавливаемые из латуни, цилиндрические петли не предназначены для несущих нагрузок.

Показано: 3 1/2-дюймовый шарнир из чугуна; $ 10.49 Дом антикварной фурнитуры

Скрытая петля

Скрытые петли, спроектированные таким образом, чтобы их не было видно, не умаляют красоты изысканной мебели или шкафов. Они могут быть самозакрывающимися и регулируемыми с помощью пары винтов. Вы также можете найти более крупные скрытые петли для дверей. Поскольку они не открыты и, следовательно, защищены от несанкционированного доступа, они обеспечивают безопасность, которой нет у обычных петель.

Показано: SOSS 5/8 дюйма x 2-3/4 дюйма, невидимая петля из сатинированного хрома; $ Хоум Склад

Нож (поворотный) Петля

Вы найдете ножевые петли в шкафах. Также называемые шарнирными петлями, они напоминают лезвия ножниц, закрепленные в точке поворота. Вы врезаете один лист петли в торец дверцы шкафа, а другой — в шкаф. После установки все, что открывается, — это стержень.

Другой тип поворотной петли позволяет дверям открываться и закрываться в обе стороны, как кухонные двери, которые вы видите в ресторанах. Эти подпружиненные петли больше и тяжелее, чем петли для шкафов.

Накладная петля

Некоторые петли добавляют толщину шкафу. Чтобы уменьшить эту толщину, рассмотрите накладной шарнир. Петли этого типа складываются, позволяя дверце прилегать к лицевой стороне шкафа.

Показано: Безрамный шарнир с полным наложением 95°; Домашний склад за 9.98 долларов США

Смещенная петля

Вы когда-нибудь пытались передвинуть кушетку через дверной проем, но обнаруживали, что дверной проем на ½ дюйма меньше? Вот где смещенная петля помогает. Эта специальная петля позволяет откидывать дверь от дверной рамы, расширяя проем до двух дюймов. Петли со смещением особенно полезны для областей, которые вы хотите сделать совместимыми с ADA.

Показано: Смещенные петли шкафа Hoosier в антикварном исполнении вручную; $ 18.69 Дом антикварной фурнитуры

Петля для фортепиано

Эта длинная непрерывная петля метко названа в честь петли на крышке фортепиано. Длинный стержень проходит через суставы двух длинных лепестков этой петли, скрепляя ее. Это идеальный выбор петель для ящиков для игрушек, складных столов и скамеек для хранения.

Показано: Непрерывная петля Everbilt 1-1/2 дюйма x 30 дюймов из блестящего никеля; 7.28 долларов США в домашнем складе

Ремешок Петли

Снаружи вы найдете петли на воротах. Внутри дизайнеры используют их уменьшенные версии на шкафах, чтобы создать ощущение деревенского стиля. Длинные петли (или ремни) обеспечивают дополнительную поддержку для тяжелых ворот или амбарных дверей.

Показано: Грубая дверная петля из кованого железа с сердечным дизайном; Дом антикварной фурнитуры от 18.89 до 39.99 долларов США

Петли изготавливаются из различных материалов, включая нержавеющую сталь, латунь, бронзу, олово и медь. Вы также можете выбрать различные варианты отделки, такие как хром, полировка или матовая отделка, чтобы дополнить ваш дизайн. А если ваша петля предназначена для использования вне помещений, выберите петлю с антикоррозийным покрытием. Для установки петли могут потребоваться следующие инструменты: долото, универсальный нож, молоток, отвертка и дрель.

Учебное пособие по моделированию двойного маятника

Динамическое моделирование двойной маятниковой системы можно легко выполнить с помощью модуля «Динамика многотельных систем», доступного в COMSOL Multiphysics. Этот модуль позволяет механическое моделирование сборок гибких и твердых тел, часто в сочетании с другими явлениями, такими как тепло, электричество и другие.

Что такое двойной маятник?

Двойной маятник — это простая физическая система, состоящая из двух плеч, соединенных друг с другом шарнирным соединением. Несмотря на то, что это простая система, двойной маятник также демонстрирует богатое динамическое поведение с сильной чувствительностью к начальным условиям, что делает его примером хаотической системы. Двойной маятник также представляет собой сильно нелинейную механическую систему с недостаточным приводом.

Модель двойного маятника используется в системах управления для измерения эффективности стабилизирующих алгоритмов. Многие реальные физические структуры можно аппроксимировать двойным маятником, чтобы лучше понять поведение системы. Некоторые типичные приложения включают анализ раскачивания полезной нагрузки в мостовом кране или оптимизацию теннисного удара, когда двумя плечами двойного маятника являются ракетка и предплечье.

Моделирование шарнирного соединения

Шарнирное соединение, также известное как штифтовое соединение, представляет собой тип соединения, которое соединяет два компонента таким образом, что они могут вращаться только относительно друг друга. Это разрешенное вращение осуществляется в определенном направлении, известном как ось вращения, и в указанном месте, известном как центр вращения. Ось вращения и центр вращения, как правило, присоединены к одному из компонентов и перемещаются в пространстве вместе с этим компонентом в переходных симуляциях. Все другие типы возможных движений, а именно поступательное движение или вращение между двумя компонентами, ограничиваются этим типом соединения. В результате ограничения этих других возможных движений силы и моменты, соответствующие ограниченным степеням свободы, передаются от одного компонента к другому через этот шарнир.

Модуль Multibody Dynamics предоставляет предварительно заданную функцию для создания шарнирного соединения между двумя компонентами. Этот Шарнирное соединение используется в модели двойного маятника для соединения обоих рычагов маятника в нашей примерной модели.

Видеоруководство: Моделирование двойного маятника

Цель этого видео — продемонстрировать, как использовать Шарнирное соединение Функция COMSOL Multiphyics для моделирования двойного маятника и выполнения анализа переходных процессов. Здесь плечи маятника подвергаются гравитационной нагрузке и изучается их результирующее колебательное движение. Нас особенно интересует вычисление сил, действующих на шарнирное соединение, и отслеживание траектории нижнего конца маятника. Здесь оба плеча маятника предполагаются гибкими компонентами, что дает нам свободу оценивать напряжения, возникающие в плечах.

Расшифровка видео

В этом видеоролике показано моделирование двойного маятника с использованием модуля «Динамика многотельных систем», доступного для использования с модулем «Механика конструкций».

Основной целью этой модели является выполнение гибкого многотельного анализа. Здесь мы демонстрируем функции, доступные в модуле Multibody Dynamics для моделирования взаимодействий между механическими компонентами, таких как совместные силы и отслеживание движения. Мы проведем переходный анализ движения двойного маятника и отследим геометрическое место нижнего конца двойного маятника, когда он колеблется под действием силы тяжести.

Выберите 3D в качестве пространственного измерения и выберите Multibody Dynamics в ветви Structural Mechanics. Выберите тип исследования «Зависит от времени» и нажмите кнопку «Готово».

Щелкните правой кнопкой мыши узел геометрии и выберите параметр «Вставить последовательность из файла». Перейдите к папке Model Library модели и импортируйте последовательность геометрии из файла двойного маятника.

Для метода «Завершение» обязательно сформируйте «Сборку» и щелкните правой кнопкой мыши узел «Геометрия», чтобы построить последовательность. Чтобы упростить определение соединения в дальнейшем, создайте явный выбор для штифта шарнира и цилиндрического шарнира. Для лучшей визуализации границ штифта мы можем скрыть бочкообразный шарнир. Выберите границу в качестве уровня геометрического объекта и выберите границу на поверхности штифта. Затем установите флажок «Группировать по непрерывной касательной», чтобы добавить другие границы вывода. Отмените скрытие цилиндрического шарнира и создайте второй явный элемент, чтобы повторить процесс выбора и создания внутренних границ цилиндрического шарнира. На этот раз скройте штифт шарнира, выберите границу и нажмите на одну из внутренних границ корпуса шарнира. Установите флажок «группировать по непрерывной касательной», чтобы выбрать все внутренние границы.

Создается третий явный элемент, и тот же процесс выбора границ используется для создания группы границ, вокруг которых будет вращаться маятник. В узле «Материалы» откройте обозреватель материалов и из встроенной библиотеки добавьте алюминий в модель обоих компонентов маятника.

Теперь мы начинаем настройку физики для задачи «Гибкое мультитело». В узле Multibody Dynamics создайте присоединение, используя группу границ из первого явного. Создайте второе вложение с границами второго явного. Теперь эти два приспособления можно использовать для создания и определения шарнирного соединения, которое находится в узле Multibody Dynamics в меню соединения. В окне настройки соединения вы можете просмотреть эскиз соединения, развернув вкладку Эскиз. В окне «Выбор вложения» выберите «Вложение 1» в качестве исходного и «Вложение 2» в качестве целевого вложения соответственно. Мы сохраняем центроид источника как центр соединения и указываем, что ось соединения проходит вдоль оси y.

Создайте жесткое граничное условие соединителя, используя явные три границы для вращения маятника. Задайте смещения во всех направлениях x, y и z, затем ограничьте вращение вокруг осей x и z, ограничив вращение направлением y. В узле динамики нескольких тел добавьте нагрузку на тело и добавьте оба домена к выборке. Сила нагрузки тела равна весу обоих компонентов. Сохраните настройки сетки по умолчанию для этой модели и постройте сетку.

Перейдите к узлу Step 1, зависящему от времени, и в поле редактирования «times» определите диапазон для решения в течение 20 секунд с размером шага 0.025 секунды. Щелкните правой кнопкой мыши Study1 и выберите вычислить.

Требуемый анализ теперь может быть выполнен на решенной модели. Графики по умолчанию создаются для просмотра смещения и скорости компонента. Вы можете просмотреть результаты для любого из 800 результатов, решенных в этой модели. Щелкните правой кнопкой мыши «Результаты» и добавьте «Группу одномерных графиков», затем щелкните правой кнопкой мыши группу одномерных графиков и добавьте «глобальный» график. Нажмите «Заменить выражение» и перейдите в раздел «Динамика многотельных объектов», «Шарнирные соединения», «Шарнирное соединение 1», «Совместная сила» и выберите компонент x. Теперь вы можете скопировать это выражение и вставить его в поля ниже, заменив суффикс x на y и z соответственно. Щелкните график, чтобы просмотреть объединенные силы в разное время. Создайте еще одну «группу одномерных графиков», на этот раз с «точечным» графиком, и добавьте к выделению любую точку на нижней грани. В поле выражения введите ‘z’. В поле выражения для оси x этого графика введите «x». Нажмите на график, чтобы просмотреть смещение нижнего наконечника. Вот анимация, показывающая смещение нижнего наконечника за двадцатисекундный интервал.