Contents

1 Introduction

MBSim ist ein Simulationstool zur Analyse von dynamischen Systemen. Sein Ursprung liegt in der Modellierung von nichtglatten Mehrkörpersystemen, woraus sich auch der Name "MBSim" ableitet. Der mathematische Hintergrund wurde in den letzten Jahrzehnten am Lehrstuhl für Angewandte Mechanik der Technischen Universität München entwickelt. Eine gute Zusammenfassung ist die Doktorarbeit und das Vorlesungsskript von Martin Förg [1,2]. Roland Zander diskutiert Erweiterungen hinsichtlich flexibler Körper [3]. In [4] erhält man einen Überblick über die Forschung am Lehrstuhl für Angewandte Mechanik auf dem Gebiet der nichtglatten Mechanik. Dort sind auch Simulationsergebnisse von akademischen und industriellen Beispielen zu finden. Erweiterungen bezüglich Hydraulik und Regelungstechnik sowie Parallelisierung und Co-Simulation sind einzigartig im Bereich der nichtglatten Dynamik.
  1. Martin Förg. Mehrkörpersysteme mit mengenwertigen Kraftgesetzen - Theorie und Numerik. PhD thesis, TU München, 2007.
  2. Martin Förg. Mehrkörpersimulation - Vorlesungsskript, München, 2006, Version 19.06.2008.
  3. Roland Zander. Flexible Multibody Systems with Set-Valued Force Laws. PhD thesis, TU München, 2008.
  4. Roland Zander, Thorsten Schindler, Markus Friedrich, Robert Huber, Martin Förg, and Heinz Ulbrich. Non-smooth dynamics in academia and industry: recent work at TU München. Acta Mechanica, 195:167–183, 2008.

2 Nomenclature

2.1 Legend

IconDescription
<element>A XML element of name 'element'
attrNameA XML attribute of name 'attrName'
namespaceA XML namespace of name 'namespace'
typeA XML element or attribute type of name 'type'
requiredA required XML attribute
0-2A occurance of XML elements or attributes

2.2 An element

<ElementName> 0-2 elementType
attrName1 required typeOfTheAttribute
attrName2 optional typeOfTheAttribute

Documentation of the element.

The upper nomenclature defines a XML element named ElementName with (if given) a minimal occurance of 0 and a maximal occurance of 2. The element is of type elementType.
A occurance of optional means 0-1.
The element has two attributes named attrName1 and attrName2 of type typeOfTheAttribute. A attribute can be optional or required.

2.3 A choice of element

The upper nomenclature defines a choice of elements. Only one element of the given ones can be used. The choice has, if given, a minimal occurance of 1 and a maximal maximal occurence of 2.
A occurance of optional means 0-1.

2.4 A sequence of elements

The upper nomenclature defines a sequence of elements. Each element must be given in that order. The sequence has, if given, a minimal occurance of 0 and a maximal maximal occurence of 3.
A occurance of optional means 0-1.

2.5 Nested sequences/choices

Sequences and choices can be nested like above.

2.6 Child Elements

A indent indicates child elements for a given element.

3 Elements

<Element>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:<Contour>, <EmptyGroup>, <Frame>, <Function>, <Link>, <Object>, <Observer>,
Attributes:name pv:stringPartialEval
Object documentation

Abstraktes (Top-Level) Basis Element von MBSim.

Das Attribut name gibt den Namen des Elements an. Dieser Name wird für die Referenzierung des Elements benötig. Die Plotausgaben verwenden ebenfalls diese Namen.

Doxygen
basic class of MBSim mainly for plotting
author
Martin Foerg
date
2009-03-24 plot feature energy (Thorsten Schindler)
2009-07-28 splitted interfaces (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Contour>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Element>
Inherited by:<ContourContinuum>, <RigidContour>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Klasse für Kontaktkonturen.
Doxygen
basic class for contour definition for rigid (which do not know about their shape) and flexible (they know how they look like) bodies
author
Martin Foerg
date
2009-03-23 some comments (Thorsten Schindler)
2009-04-20 RigidContour added (Thorsten Schindler)
2009-06-04 not rigid things are in separate files
2009-07-16 split from concret contours into new folder contours
kinematics is stored in coordinate system class and is individually evaluated in specific contact kinematics
Child Elements

<ContourContinuum>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Contour>
Inherited by:<Contour1s>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Klasse zur Beschreibung kontinuierlicher Konturen.
Die Konturen werden in Abhängigkeit eines Parameters \alpha \, \left(\alpha_{Start} \leq \alpha \leq \alpha_{End} \right) beschrieben. Für eine effiziente Abstandsberechnung müssen vom Benutzer zusätzliche Stützstellen angegeben werden, anhand derer eine erste Abschätzung des Kontaktbereiches erfolgt.
Doxygen
basic class for contours described by a parametrisation
author
Thorsten Schindler
date
2009-04-20 initial commit (Thorsten Schindler)
2009-06-04 new file (Thorsten Schindler)
2009-08-16 fix in template usage (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Contour1s>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <ContourContinuum>
Inherited by:<Contour1sAnalytical>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Klasse zur Beschreibung beliebiger Konturen, die durch eine räumliche Kurve beschrieben werden können.
Doxygen
basic class for contours described by one contour parameter s
author
Roland Zander
date
2009-04-20 frame-concept (Thorsten Schindler)
2009-06-04 new file (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Contour1sAnalytical>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Contour1s>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Kurvenkontur, bei der die Parametrisierung analytisch durch einen funktionalen Zusammenhang beschrieben werden kann: 
          \mathbf{f}:\,\mathbf{R}\rightarrow\mathbf{R}^3;\quad\alpha\mapsto\mathbf{f} \left(\alpha\right)=
          \left(\begin{array}{c}
          f_x\left(\alpha\right) \\
          f_y\left(\alpha\right) \\
          f_z\left(\alpha\right)
          \end{array}\right)
Doxygen
analytical description of contours with one contour parameter
author
Robert Huber
date
2009-04-20 some comments (Thorsten Schindler)
2009-06-04 new file (Thorsten Schindler)
Child Elements

<RigidContour>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Contour>
Inherited by:<Circle>, <CompoundContour>, <Frustum>, <Line>, <LineSegment>, <Plane>, <PlaneWithFrustum>, <Point>, <Sphere>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Klasse für starre Konturen.
Doxygen
basic class for rigid contours
author
Thorsten Schindler
date
2009-04-20 initial commit (Thorsten Schindler)
2009-07-15 initPlot (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Circle>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:<CircleHollow>, <CircleSolid>,
Attributes:
Object documentation
Ebene Kontur eines Circle.
Die Kreiskontur liegt normal zur z-Achse des Referenzkoordinatensystems.
Orientierung einer Cicle-Kontur
contour_circlehollow
Doxygen
circular contour with contact possibility from outside and inside and binormal in direction of the third column of the contour reference frame
author
Thorsten Schindler
date
2009-07-13 initial commit (Thorsten Schindler)
2009-12-21 adaptations concerning CircleHollow and CircleSolid
Child Elements

<CircleHollow>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Circle>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Ebene Kontur eines CircleHollow (= Hohlzylinders = Kreiskontur mit Kontakt innen).
Die Kreiskontur liegt normal zur z-Achse des Referenzkoordinatensystems.
Orientierung einer CicleHollow-Kontur
contour_circlehollow
Doxygen
circle describing contact from inside
author
Roland Zander
date
2009-04-20 some comments (Thorsten Schindler)
2009-05-13 OpenMBV-Interface (Bastian Esefeld)
2009-07-16 new file (Bastian Esefeld)
2009-12-21 special circle (Thorsten Schindler)
Child Elements

<CircleSolid>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Circle>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Ebene Kontur eines CircleSolid (= (Voll)zylinders = Kreiskontur mit Kontakt aussen).
Die Kreiskontur liegt normal zur z-Achse des Referenzkoordinatensystems.
Orientierung einer CircleSolid-Kontur
contour_circlesolid
Doxygen
circular contour with contact possibility from outside
author
Martin Foerg
date
2009-04-20 some commments (Thorsten Schindler)
2009-07-16 new file (Bastian Esefeld)
2009-12-21 special circle (Thorsten Schindler)
Child Elements

<CompoundContour>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:<Cuboid>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Basisklasse für Gruppen von Kontouren.
Doxygen
contour consisting of primitive contour elements
author
Martin Foerg
date
2009-04-20 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Cuboid>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <CompoundContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Quaderkontour bestehenden aus 8 Punkten, 6 Flächen und 12 Kanten.
Doxygen
Cuboid with 8 vertices, 12 edges and 6 faces.
Child Elements

<Frustum>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Kontur eines Kegelstumpfes, die über Variation der zu definierenden Größen auch Kegel und Zylinder abdeckt.
Die Symmetrieachse fällt mit der y-Achse des Referenzkoordinationsystems zusammen. Zu definierende geometrische Größen sind in der Zeichnung eingetragen.
Orientierung und geometrische Größen einer Frustum-Kontur
contour_frustum
Doxygen
frustum with axis in direction of second column of contour reference frame
author
Martin Foerg
Thorsten Schindler
date
2009-04-20 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Line>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Einfache, unendlich ausgedehnte Linienkontur.
Die Linie verläuft in Richtung der y-Achse des Referenzkoordinatensystems, die Normale weist in die Richtung der x-Achse des Referenzkoordinatensystems.
Orientierung einer Line-Kontur
contour_line
Doxygen
unbounded line with constant normal
author
Martin Foerg
date
2009-04-20 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<LineSegment>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Einfache Linienkontur mit endlicher Ausdehnung.
Die Linie verläuft in Richtung der y-Achse des Referenzkoordinatensystems, die Normale weist in die Richtung der x-Achse des Referenzkoordinatensystems.
Doxygen
line segment with two bounds
author
Martin Foerg
date
2010-05-20 initial commit (Martin Foerg)
2011-01-27 some comments (Thomas Cebulla)
Child Elements

<Plane>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Unendlich ausgedehnte Ebenenkontur.
Die Ebene wird durch die y- und z-Achse des Referenzkoordinatensystems beschrieben.
Orientierung einer Plane-Kontur
contour_plane
Doxygen
plane without borders
author
Martin Foerg
date
2009-03-23 some comments (Thorsten Schindler)
2009-10-30 visualization added (Markus Schneider)
normal equals first column in orientation matrix (x-axis)
Child Elements

<PlaneWithFrustum>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Eine Kontur, die aus einer Ebene und einem Kegelstumpf (Frustum) besteht.
Die Ebene wird wie gezeichnet durch die y- und z-Achse des Referenzkoordinatensystems aufgespannt, die Rotationsachse des Kegelstumpfes ist die x-Achse des Referenzkoordinatensystems. Für eine Kegelstumpf-Höhe h>0 erstreckt sich die Kegelstumpfkontur in Richtung der positiven x-Achse des Referenzkoordinatensystems. \rho ist der Radius der Verrundung zwischen Ebene und Kegelstumpf und am Kopf des Kegelstumpfes.
Orientierung einer PlaneWithFrustum-Kontur
contour_planewithfrustum
Doxygen
plane without borders and a frustum on reference kos
author
Markus Schneider
date
2009-07-14 initial development
normal equals first column in orientation matrix
Child Elements

<Point>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Kontur eines einzelnen Punktes.
Doxygen
most primitive contour: the point (no extention)
author
Martin Foerg
date
2009-03-19 comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Sphere>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <RigidContour>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Kontur einer Kugel.
r gibt den Radius der Kugel an
Geometrie einer Sphere-Kontur
contour_sphere
Doxygen
sphere
author
Martin Foerg
date
2009-04-20 some comments (Thorsten Schindler)
2009-05-28 new interface (Bastian Esefeld)
Child Elements

<EmptyGroup>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Element>
Inherited by:<Group>,
Attributes:
Object documentation
Child Elements

<Group>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <EmptyGroup>
Inherited by:<DynamicSystemSolver>,
Attributes:
Object documentation
Definiert eine neue Hierarchieebene in Form einer Gruppe.
Eine Gruppe stellt dabei einen Kontainer für andere Group's, Object's (Körper) und Link's (Verbindungselemente) bereit. Mithilfe von Gruppen können somit hierarchische Modelle erzeugt werden.

Jede Gruppe definiert automatisch ein statisches KOS mit den Namen "I".

Doxygen
group ingredients do not depend on each other
author
Martin Foerg
date
2009-03-26 some comments (Thorsten Schindler)
2009-06-14 OpenMP (Thorsten Schindler)
2009-07-08 relative dynamic system location (Thorsten Schindler)
Todo
OpenMP only static scheduling with intelligent reordering of vectors by dynamic test runs
Child Elements

<DynamicSystemSolver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Group>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
DynamicSystemSolver ist das oberste Herarchie-Element eines Modells, ein Integrierbares Gesamtsystem.
Da DynamicSystemSolver von Group abgeleitet ist, besitzt es Gruppenstruktur und kann mit anderen Gruppen, Objekten und Link's gefüllt werden. Darüberhinaus werden innerhalb von DynamicSystemSolver die Umgebungsgrößen der einzelnen verwendeten Domains definiert.

Da das oberste XML Element auch stets den Namespace der folgenden Elemente definieren muss, sind die ersten Zeilen eines Modells zumeist durch

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<DynamicSystemSolver name="MBS" xmlns="http://www.mbsim-env.de/MBSim"

>
...

gegeben

Doxygen
solver interface for modelling and simulation of dynamic systems
author
Martin Foerg
date
2009-03-31 some comments (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-07-27 implicit integration (Thorsten Schindler)
2009-07-28 splitted interfaces (Thorsten Schindler)
2009-08-07 preintegration (Thorsten Schindler)
2009-08-21 reorganize hierarchy (Thorsten Schindler)
2009-12-14 revised inverse kinetics (Martin Foerg)
2010-07-06 modifications for timestepper ssc - e.g LinkStatus (Robert Huber)
2012-05-08 modifications for AutoTimeSteppingSSCIntegrator (Jan Clauberg)
2012-05-08 dhdq and dhdu with lower and upper bound (Jan Clauberg)
2014-09-16 contact forces are calculated on acceleration level (Thorsten Schindler)
Todo
projectGeneralizedPositions seems to be buggy with at least TimeSteppingIntegrator (see SliderCrank)
RootFinding seems to be buggy (see EdgeMill)
Child Elements

<Frame>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Element>
Inherited by:<FixedRelativeFrame>,
Attributes:
Object documentation
Klasse zur Beschreibung von Koordinatensystemen.
Doxygen
cartesian frame on bodies used for application of e.g. links and loads
author
Martin Foerg
date
2009-03-19 some comments (Thorsten Schindler)
2009-04-08 stationary frame (Thorsten Schindler)
2009-07-06 deleted stationary frame (Thorsten Schindler)
Child Elements

<FixedRelativeFrame>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Frame>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Klasse zur Beschreibung von Koordinatensystemen.
Doxygen
cartesian frame on rigid bodies
author
Martin Foerg
Child Elements

<Function>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Element>
Inherited by:<AbsoluteValueFunction>, <AdditionFunction>, <ConstantFunction>, <FourierFunction>, <LinearFunction>, <LinearRegularizedBilateralConstraint>, <LinearRegularizedCoulombFriction>, <LinearRegularizedStribeckFriction>, <LinearRegularizedUnilateralConstraint>, <LinearSpringDamperForce>, <LinearTranslation>, <ModuloFunction>, <MultiplicationFunction>, <NestedFunction>, <NonlinearSpringDamperForce>, <PiecewiseDefinedFunction>, <PiecewisePolynomFunction>, <PolynomFunction>, <PositiveValueFunction>, <QuadraticFunction>, <RotationAboutAxesXY>, <RotationAboutAxesXYZ>, <RotationAboutAxesXZ>, <RotationAboutAxesYZ>, <RotationAboutAxesZXZ>, <RotationAboutAxesZYX>, <RotationAboutFixedAxis>, <RotationAboutXAxis>, <RotationAboutYAxis>, <RotationAboutZAxis>, <SignumFunction>, <SinusoidalFunction>, <StepFunction>, <SymbolicFunction>, <TabularFunction>, <TranslationAlongAxesXY>, <TranslationAlongAxesXYZ>, <TranslationAlongAxesXZ>, <TranslationAlongAxesYZ>, <TranslationAlongFixedAxis>, <TranslationAlongXAxis>, <TranslationAlongYAxis>, <TranslationAlongZAxis>, <TwoDimensionalTabularFunction>, <VectorValuedFunction>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Klasse von Funktionen mit beliebig vielen Parametern.
Doxygen
Base Function object for MBSim. Adds just some XML functionallity to the fmatvec::Function. Also derives from FunctionBase (to have a none templated base for all functions) which is itself derived from Element.
Child Elements

<AbsoluteValueFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<AdditionFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Bildet die Summe einer beliebigen Anzahl von Funktionen: \mathbf{y} \left(x\right) = \sum_i^n \mathbf{y}_i \left(x \right)
Child Elements

<ConstantFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstanter Funktionswert: \boldsymbol{y}=\boldsymbol{c}.
Child Elements

<FourierFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Fourierreihe y=\frac{a_0}{2}+\sum_{i=1}^n a_i\,\cos(i*2*pi*f*t)+b_i\,\sin(i*2*pi*f*t).
Child Elements

<LinearFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<LinearRegularizedBilateralConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutive Funktion für zweiseitige Bindungen.
Die Bindungskraft ergibt sich zu \lambda=-cg-d\dot{g} mit dem Abstand g und der relativen Geschwindigkeit \dot{g}.
Doxygen
function describing a linear relationship between the input relative distance / velocity and the output for a bilateral constraint
author
Martin Foerg
date
2009-08-31 some comments (Thorsten Schindler)
Todo
put in function_library TODO
Child Elements

<LinearRegularizedCoulombFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Klasse für Coulomb Reibung, die durch eine lineare Funktion innerhalb von Grenzen um den Haftreibungsbereich regularisiert ist.
Doxygen
function describing a linear regularized relationship between the input relative velocity and the output for Coulomb friction
author
Martin Foerg
date
2009-08-31 some comments (Thorsten Schindler)
2010-01-09 beauty correction (Thorsten Schindler)
Todo
put in function_library TODO
Child Elements

<LinearRegularizedStribeckFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Klasse für Stribeck Reibung, die durch eine lineare Funktion innerhalb von Grenzen um den Haftreibungsbereich regularisiert ist.
Doxygen
function describing a linear regularized relationship between the input relative velocity and the output for Stribeck friction
author
Martin Foerg
date
2009-08-31 some comments (Thorsten Schindler)
2010-01-09 beauty correction (Thorsten Schindler)
Todo
delete function pointer
Child Elements

<LinearRegularizedUnilateralConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutive Funktion für einseitige Bindungen.
Die Bindungskraft ergibt sich zu \lambda=\begin{cases}0\ \text{bei}\ g\geq 0\\-cg-d\dot{g}\ \text{bei}\ g\leq 0\ \text{und}\ \dot{g}\leq 0\\-cg\ \text{bei}\ g\leq 0\ \text{und}\ \dot{g}\geq 0\end{cases} mit dem Abstand g und der relativen Geschwindigkeit \dot{g}.
Doxygen
function describing a linear relationship between the input relative distance / velocity and the output for a unilateral constraint
author
Martin Foerg
date
2009-08-31 some comments (Thorsten Schindler)
Todo
put in function_library TODO
Child Elements

<LinearSpringDamperForce>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Lineares funktionelles Feder- / Dämpfergesetz.
Die resultierende Kraft ergibt sich zu f=c\,\left(g-l_0\right)+d\,\dot{g} mit der Auslenkung g und der relativen Geschwindigkeit \dot{g}.
Doxygen
function describing a linear relationship between the input relative distance / velocity and the output for a spring
author
Martin Foerg
date
2009-08-31 some comments (Thorsten Schindler)
Todo
put in function_library TODO
Child Elements

<LinearTranslation>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<ModuloFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<MultiplicationFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Bildet die Summe einer beliebigen Anzahl von Funktionen: \mathbf{y} \left(x\right) = \sum_i^n \mathbf{y}_i \left(x \right)
Child Elements

<NestedFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Child Elements

<NonlinearSpringDamperForce>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Nichtlineares funktionelles Feder- / Dämpfergesetz.
Die resultierende Kraft ergibt sich zu f=f_g\left(g\right)+f_{\dot{g}}\left(\dot{g}\right) mit der Auslenkung g und der relativen Geschwindigkeit \dot{g}.
Doxygen
function describing a nonlinear relationship between the input relative distance / velocity and the output for a spring
author
Martin Foerg
date
2009-08-31 some comments (Thorsten Schindler)
Todo
delete function pointers
Child Elements

<PiecewiseDefinedFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<PiecewisePolynomFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Klasse zur Definition von vektorwertigen, univariaten Funktionen über Spline-Interpolation.
Die zu interpolierenden Punkte \mathbf{Y}_i werden dabei bez. des Spline mit der skalaren Größe x_i parametrisiert.
Zum einen ist es möglich, die Parameter \mathbf{x} als (Spalten-)Vektor und die Punkte \mathbf{Y} -zeilenweise in einer Matrix angeordnet- in getrennten Matrizen vorzugeben, zum anderen ist deren Angabe auch in einer Matrix möglich.
Child Elements

<PolynomFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Polynomfunktion y=\sum_{i=0}^n a_i \, x^i.
Child Elements

<PositiveValueFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<QuadraticFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Quadratische Funktion mit \boldsymbol{y}= \boldsymbol{a}_{0} + \boldsymbol{a}_{1} \, x + \boldsymbol{a}_{2} \, x^2.
Child Elements

<RotationAboutAxesXY>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutAxesXYZ>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Doxygen
rotation class for rotation about all three axis using the cardan description
Child Elements

<RotationAboutAxesXZ>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutAxesYZ>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutAxesZXZ>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutAxesZYX>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutFixedAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutXAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutYAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<RotationAboutZAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<SignumFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<SinusoidalFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Vektorwertige periodische Funktion mit y_i= A_i \, \sin \left( 2 \, \pi \, f_i \, x + \varphi_i \right) + o_i.
Child Elements

<StepFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Vektorwertige Sprungfunktion y_i=\begin{cases}c_i\ \text{bei}\ t\geq t_i\\0\ \text{bei}\ t\leq t_i\end{cases}.
Child Elements

<SymbolicFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:arg1 required pv:symbolicFunctionArgNameType
arg1Dim optional pv:symbolicFunctionArgDimType
arg1Nr xs:integer
arg2 optional pv:symbolicFunctionArgNameType
arg2Dim optional pv:symbolicFunctionArgDimType
arg2Nr xs:integer
Object documentation
Child Elements

<TabularFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Vektorwertige Funktion generiert aus linearer Interpolation von Tabellenwerten \boldsymbol{y}=\begin{cases}\boldsymbol{c_0}\ \text{bei}\ x\leq x_0\\\frac{\boldsymbol{c}_{i+1}-\boldsymbol{c}_{i}}{x_{i+1}-x_i}\left(x-x_i\right)\ \text{bei}\ x_i \leq x\leq x_{i+1}\ \text{und}\ 0\leq i\leq n-1\\\boldsymbol{c_n}\ \text{bei}\ x_n \leq x\end{cases}.
Zum einen ist es möglich, die Parameter \mathbf{x} als (Spalten-)Vektor und die Punkte \mathbf{c} -zeilenweise in einer Matrix angeordnet- in getrennten Matrizen vorzugeben, zum anderen ist deren Angabe auch in einer Matrix möglich.
Child Elements

<TranslationAlongAxesXY>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TranslationAlongAxesXYZ>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TranslationAlongAxesXZ>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TranslationAlongAxesYZ>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TranslationAlongFixedAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TranslationAlongXAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TranslationAlongYAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TranslationAlongZAxis>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<TwoDimensionalTabularFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Lineare Interpolation einer Funktion z=f(x, y), die als Kennfeld hinterlegt ist.
Child Elements

<VectorValuedFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Function>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<Link>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Element>
Inherited by:<ExternGeneralizedIO>, <LinkMechanics>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse eines Verbindungselements zwischen Objekten.
Doxygen
general link to one or more objects
author
Martin Foerg
date
2009-03-26 some comments (Thorsten Schindler)
2009-04-06 ExtraDynamicInterface included / LinkMechanics added (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-07-27 enhanced structure for implicit integration (Thorsten Schindler)
2009-07-28 splitted interfaces (Thorsten Schindler)
2009-12-14 revised inverse kinetics (Martin Foerg)
2010-07-06 added LinkStatus and LinearImpactEstimation for timestepper ssc (Robert Huber)
2012-05-08 added LinkStatusReg for AutoTimeSteppingSSCIntegrator (Jan Clauberg)
2014-09-16 contact forces are calculated on acceleration level (Thorsten Schindler)
Child Elements

<ExternGeneralizedIO>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Link>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert eine Kraftaufprägung von einem externem Programm auf eine generalisierte Koordinate. (Verwendet für die Co-Simulation mittels MDPCosim)
Child Elements

<LinkMechanics>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Link>
Inherited by:<Contact>, <DirectionalSpringDamper>, <Gear>, <GeneralizedFriction>, <GeneralizedSpringDamper>, <Joint>, <KineticExcitation>, <SingleContact>, <SpringDamper>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse für mechanische Verbindungselemente zwischen Körpern.
Doxygen
general link to one or more objects
author
Martin Foerg
date
2009-03-26 some comments (Thorsten Schindler)
2009-04-06 ExtraDynamicInterface included (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-07-27 implicit integration improvement (Thorsten Schindler)
2009-08-19 fix in dhdu referencing (Thorsten Schindler)
Child Elements

<Contact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert einen Kontakt als Interaktion zwischen mehreren Körpern.
Bei der Simulation von Mehrkörpersystemen kann es aufgrund der Bewegung der Körper zu Kontakten zwischen einzelnen Körpern, aber auch zwischen einem Körper und der Umwelt kommen. Kommen zwei Körper in Kontakt, bildet sich an den sich berührenden Konturen (siehe <Contour>) eine Kontaktfläche aus, in der die Kontaktkräfte zwischen den Kontaktpartnern übertragen werden.
Idealisiert wird davon ausgegangen, dass nur punktförmige Kontakte existieren; dies ist für eine Vielzahl von Problemstellungen ausreichend. Bei flächenhaften Kontakten muss die Oberfläche durch eine endliche Anzahl von Punkten diskretisiert werden.
Es wird zwischen Kontaktkinematik und -kinetik unterschieden. In der Kontaktkinematik wird die relative Lage und Bewegung von zwei Konturen, also potentielle Kontaktpunkte, Abstand, relative Geschwindigkeiten in Konturnormalenrichtung und in der Tangentialebene der Kontur sowie u.U. auch Beschleunigungsgrößen bestimmt. Sie sind Eingangsgrößen der Kontaktkinetik und bestimmen somit anschließend die Kontaktkräfte über konstitutive Gesetze.
Kinematik einer Kontaktpaarung
contact
Doxygen
class for contacts
author
Martin Foerg
date
2009-04-02 some comments (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-08-03 contacts can now visualize their ContactPointFrames (Markus Schneider)
2010-07-06 added LinkStatus and LinearImpactEstimation for timestepper ssc (Robert Huber)
2012-05-08 added LinkStatusReg for AutoTimeSteppingSSCIntegrator (Jan Clauberg)
2014-09-16 contact forces are calculated on acceleration level (Thorsten Schindler)
basic class for contacts between contours, mainly implementing geometrical informations of contact-pairings
Remarks:
constitutive laws on acceleration and velocity level have to be set pairwise
Child Elements

<DirectionalSpringDamper>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert ein Feder-Dämpfer Element als Verbindung zwischen zwei Körpern. Es wird zwischen einer gerichteten Verbindung und einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung unterschieden.

Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Die Kraft des Feder-Dämpfer-Elements wird aus dem Abstand der verbundenen Punkte und der in diese Richtung projezierten relativen Geschwindigkeit berechnet. Der Abstand ist dabei immer positiv. Die Kraft wird ebenfalls in diese Richtung aufgebracht.

Gerichtete Verbindung. Die Kraft des Feder-Dämpfer-Elements wird aus dem in die Richtung der angegebenen Projektionsrichtung projezierten Verbindungsvektor der beiden verbundenen Punkte sowie der in diese Richtung projezierten Relativgeschwindigkeit berechnet. Die Kraft wird in der angegebenen Projektionsrichtung aufgebracht.
Achtung! Durch eine falsche Wahl der Projektionsrichtung wird unter Umständen das Momentengleichgewicht nicht mehr erfüllt.

Doxygen
A spring damper force law. This class connects two frames and applies a force in it, which depends in the distance and relative velocity between the two frames.
Child Elements

<Gear>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
TODO
Kinematische Zwangsbedingung durch Angabe eines Übersetzungsverhältnisses.
Child Elements

<GeneralizedFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<GeneralizedSpringDamper>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<Joint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert ein Gelenk als Verbindung zwischen zwei Körpern oder zwischen Körper und Umwelt.
Aufgabe von Gelenken ist es, die Relativbewegung zwischen einzelnen Körpern eines Mehrkörpersystems einzuschränken und somit nur bestimmte Bewegungsmöglichkeiten zuzulassen. Die Relativbewegungen, die zwei Körper im ungebundenen Zustand durchführen könnten, werden dabei durch Gelenkkräfte und -momente verhindert.
Dabei wird idealisiert davon ausgegangen, dass Zwangsreaktionen punktuell zwischen zwei Koordinatensystemen übertragen werden.
Wie der Betrag der Zwangsreaktionen berechnet wird, bestimmt das zugrunde liegende konstitutive Gesetz.
Die Richtungen der Zwangsreaktion sind vom Benutzer anzugeben und bestimmen den Typ des Gelenks (z.B. Schub- / Drehgelenk usw.).
Doxygen
class for connections: constraints on frames
author
Martin Foerg
date
2009-04-06 LinkMechanics added (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-08-21 one force direction (Thorsten Schindler)
2014-09-16 contact forces are calculated on acceleration level (Thorsten Schindler)
Todo
hSize Frame C
Child Elements

<KineticExcitation>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert eine externe, kinetische Anregung auf einen Körper.
Doxygen
kinetic excitations given by time dependent functions
author
Markus Friedrich
date
2009-08-11 some comments (Thorsten Schindler)
2013-01-09 second frame for action-reaction law (Martin Förg)
Child Elements

<SingleContact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert einen Kontakt als Interaktion zwischen zwei Körpern oder zwischen Körper und Umwelt.
Bei der Simulation von Mehrkörpersystemen kann es aufgrund der Bewegung der Körper zu Kontakten zwischen einzelnen Körpern, aber auch zwischen einem Körper und der Umwelt kommen. Kommen zwei Körper in Kontakt, bildet sich an den sich berührenden Konturen (siehe <Contour>) eine Kontaktfläche aus, in der die Kontaktkräfte zwischen den Kontaktpartnern übertragen werden.
Idealisiert wird davon ausgegangen, dass nur punktförmige Kontakte existieren; dies ist für eine Vielzahl von Problemstellungen ausreichend. Bei flächenhaften Kontakten muss die Oberfläche durch eine endliche Anzahl von Punkten diskretisiert werden.
Es wird zwischen Kontaktkinematik und -kinetik unterschieden. In der Kontaktkinematik wird die relative Lage und Bewegung von zwei Konturen, also potentielle Kontaktpunkte, Abstand, relative Geschwindigkeiten in Konturnormalenrichtung und in der Tangentialebene der Kontur sowie u.U. auch Beschleunigungsgrößen bestimmt. Sie sind Eingangsgrößen der Kontaktkinetik und bestimmen somit anschließend die Kontaktkräfte über konstitutive Gesetze.
Kinematik einer Kontaktpaarung
contact
Doxygen
class for contacts
author
Martin Foerg
date
2009-04-02 some comments (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-08-03 contacts can now visualize their ContactPointFrames (Markus Schneider)
2010-07-06 added LinkStatus and LinearImpactEstimation for timestepper ssc (Robert Huber)
2012-05-08 added LinkStatusReg for AutoTimeSteppingSSCIntegrator (Jan Clauberg)
2014-09-16 contact forces are calculated on acceleration level (Thorsten Schindler)
basic class for contacts between contours, mainly implementing geometrical informations of contact-pairings
Remarks:
constitutive laws on acceleration and velocity level have to be set pairwise
Child Elements

<SpringDamper>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <LinkMechanics>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert ein Feder-Dämpfer Element als Verbindung zwischen zwei Körpern. Es wird zwischen einer gerichteten Verbindung und einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung unterschieden.

Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Die Kraft des Feder-Dämpfer-Elements wird aus dem Abstand der verbundenen Punkte und der in diese Richtung projezierten relativen Geschwindigkeit berechnet. Der Abstand ist dabei immer positiv. Die Kraft wird ebenfalls in diese Richtung aufgebracht.

Gerichtete Verbindung. Die Kraft des Feder-Dämpfer-Elements wird aus dem in die Richtung der angegebenen Projektionsrichtung projezierten Verbindungsvektor der beiden verbundenen Punkte sowie der in diese Richtung projezierten Relativgeschwindigkeit berechnet. Die Kraft wird in der angegebenen Projektionsrichtung aufgebracht.
Achtung! Durch eine falsche Wahl der Projektionsrichtung wird unter Umständen das Momentengleichgewicht nicht mehr erfüllt.

Doxygen
A spring damper force law. This class connects two frames and applies a force in it, which depends in the distance and relative velocity between the two frames.
Child Elements

<Object>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Element>
Inherited by:<Body>, <Constraint>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Klasse eines Objekts.
Doxygen
class for all objects having own dynamics and mass
author
Martin Foerg
date
2009-03-24 plot energy added (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-07-27 implicit integration improvement (Thorsten Schindler)
2009-07-28 splitted interfaces (Thorsten Schindler)
2009-12-14 revised inverse kinetics (Martin Foerg)
2010-06-20 revision of doxygen comments: add parameter names (Roland Zander)
Child Elements

<Body>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Object>
Inherited by:<RigidBody>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse für beliebige mechanische Körper (starr, flexibel, ...).
Doxygen
base class for all mechanical bodies with mass and generalised coordinates
author
Martin Foerg
date
2009-04-06 object and body divided (Markus Schneider)
The following part is only a test for equation and image output for the XML documentation. A not inline equation  \int_a^b\sin(x)dx +5 And a inline equation x_a+\cos(x). And a image
The image caption
mbsim.png
End of the test.
Child Elements

<RigidBody>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Body>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert einen Starrköper.
Grundlage zur Definition aller kinematischen Zusammenhänge bei Starrkörpern sind zwei Koordinatensysteme, das frameOfReference (siehe <Object>) und das frameForKinematics. Das frameOfReference gehört entweder zu einer Gruppe und ist somit inertial fest oder es gehört zu einem anderen Körper und kann somit bewegt sein. Das frameForKinematics ist ein beliebiges körperfestes Koordinatensystem. Schließlich wird die Bewegung des Starrkörpers mittels generalisierter Koordinaten oder zeitabhängiger Funktionen als Bewegung des frameForKinematics relativ zum frameOfReference definiert.
Zur rekursiven Definition weiterer körperfester Koordinatensystem hat jeder Starrkörper automatisch ein Koordinatensystem "C" in seinem Schwerpunkt.
Kinematische Beschreibung eines Starrkörpers
rigid_body
Doxygen
rigid bodies with arbitrary kinematics
author
Martin Foerg
date
2009-04-08 some comments (Thorsten Schindler)
2009-07-16 splitted link / object right hand side (Thorsten Schindler)
2009-12-14 revised inverse kinetics (Martin Foerg)
2010-04-24 class can handle constraints on generalized coordinates (Martin Foerg)
2010-06-20 add getter for Kinematics; revision on doxygen comments (Roland Zander)
Todo
kinetic energy TODO
Euler parameter TODO
check if inertial system for performance TODO
rigid bodies have a predefined canonic Frame 'C' in their centre of gravity
Child Elements

<Constraint>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits: <Object>
Inherited by:<GearConstraint>, <JointConstraint>, <KinematicConstraint>,
Attributes:
Object documentation
Kinematische Zwangsbedingungen.
Doxygen
Class for constraints between generalized coordinates of objects.
author
Martin Foerg
Child Elements

<GearConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Constraint>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
TODO
Kinematische Zwangsbedingung durch Angabe eines Übersetzungsverhältnisses.
Child Elements

<JointConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Constraint>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
TODO
Kinematische Zwangsbedingung durch geschlossene Schleifen. Die Auflösung der kinematischen Schleife erfolgt durch die Lösung eines Gleichungssystems. Durch die inertiale generalisierte Lage kann ein Startvektor für den Lösungsalgorithmus vorgegeben werden.
Doxygen
Joint contraint.
author
Martin Foerg 2011-08-04 XML Interface added (Markus Schneider)
Child Elements

<KinematicConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Constraint>
Inherited by:<GeneralizedAccelerationConstraint>, <GeneralizedPositionConstraint>, <GeneralizedVelocityConstraint>,
Attributes:
Object documentation
TODO
Kinematische Zwangsbedingung durch Angabe einer Funktion.
Child Elements

<GeneralizedAccelerationConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <KinematicConstraint>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
TODO
Child Elements

<GeneralizedPositionConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <KinematicConstraint>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
TODO
Child Elements

<GeneralizedVelocityConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <KinematicConstraint>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
TODO
Child Elements

<Observer>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Element>
Inherited by:<CoordinatesObserver>, <KinematicsObserver>,
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<CoordinatesObserver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Observer>
Inherited by:<CartesianCoordinatesObserver>, <CylinderCoordinatesObserver>, <NaturalCoordinatesObserver>,
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<CartesianCoordinatesObserver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <CoordinatesObserver>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<CylinderCoordinatesObserver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <CoordinatesObserver>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<NaturalCoordinatesObserver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <CoordinatesObserver>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<KinematicsObserver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Observer>
Inherited by:<AbsoluteKinematicsObserver>, <RelativeKinematicsObserver>,
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<AbsoluteKinematicsObserver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <KinematicsObserver>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<RelativeKinematicsObserver>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <KinematicsObserver>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd.
Child Elements

<Environment>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:<MBSimEnvironment>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse für die Definition von Umgebungsgrößen verschiedener physikalischer Domains, z.b. die Erdbeschleunigung in der Mechanik.
Doxygen
basic singleton (see GAMMA et al.) class to capsulate environment variables for XML
author
Markus Friedrich
date
2009-07-28 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<MBSimEnvironment>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <Environment>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert mechanische Umgebungsgrößen.
Doxygen
singleton class (see GAMMA et al.) to capsulate environment variables for XML multibody systems
author
Markus Friedrich
date
2009-07-28 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<FrictionForceLaw>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:<PlanarCoulombFriction>, <PlanarStribeckFriction>, <RegularizedPlanarFriction>, <RegularizedSpatialFriction>, <SpatialCoulombFriction>, <SpatialStribeckFriction>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse zur Beschreibung von Reibgesetzen auf Beschleunigungsebene.
Doxygen
basic friction force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<PlanarCoulombFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert ebene Coulomb-Reibung auf Beschleunigungsebene.
Doxygen
basic planar friction force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<PlanarStribeckFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert ebene Stribeck-Reibung auf Beschleunigungsebene.
Doxygen
planar Stribeck friction force law on acceleration level for constraint description
author
Thorsten Schindler
date
2009-09-02 inital commit (Thorsten Schindler)
Todo
high oscillations in normal relative velocity TODO
Child Elements

<RegularizedPlanarFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert beliebige ebene regularisierte und damit funktionale Reibgesetze.
Child Elements

<RegularizedSpatialFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert beliebige räumliche regularisierte und damit funktionale Reibgesetze.
Child Elements

<SpatialCoulombFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert räumliche Coulomb-Reibung auf Beschleunigungsebene.
Doxygen
basic spatial friction force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<SpatialStribeckFriction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert räumliche Stribeck-Reibung auf Beschleunigungsebene.
Doxygen
spatial Stribeck friction force law on acceleration level for constraint description
author
Thorsten Schindler
date
2009-09-02 initial commit (Thorsten Schindler)
Todo
high oscillations in normal relative velocity TODO
Child Elements

<FrictionImpactLaw>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:<PlanarCoulombImpact>, <PlanarStribeckImpact>, <SpatialCoulombImpact>, <SpatialStribeckImpact>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse zur Beschreibung von Reibgesetzen auf Geschwindigkeitsebene.
Doxygen
basic friction force law on velocity level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<PlanarCoulombImpact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionImpactLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert ebene Coulomb-Reibung auf Geschwindigkeitssebene.
Doxygen
basic planar friction force law on velocity level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<PlanarStribeckImpact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionImpactLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert ebene Stribeck-Reibung auf Geschwindigkeitssebene.
Doxygen
planar Stribeck friction force law on velocity level for constraint description
author
Thorsten Schindler
date
2009-09-02 initial commit (Thorsten Schindler)
Todo
high oscillations in normal relative velocity TODO
Child Elements

<SpatialCoulombImpact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionImpactLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert räumliche Coulomb-Reibung auf Geschwindigkeitssebene.
Doxygen
basic spatial friction force law on velocity level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<SpatialStribeckImpact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <FrictionImpactLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Definiert räumliche Stribeck-Reibung auf Geschwindigkeitssebene.
Doxygen
spatial Stribeck friction force law on velocity level for constraint description
author
Thorsten Schindler
date
2009-09-02 initial commit (Thorsten Schindler)
Todo
high oscillations in normal relative velocity TODO
Child Elements

<FunctionContour>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Child Elements

<GeneralizedForceLaw>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:<BilateralConstraint>, <MaxwellUnilateralConstraint>, <RegularizedBilateralConstraint>, <RegularizedUnilateralConstraint>, <UnilateralConstraint>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse zur Beschreibung konstitutiver Gesetze auf Beschleunigungsebene.
Doxygen
basic force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<BilateralConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <GeneralizedForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutives Gesetz zur Beschreibung einer mengenwertigen zweiseitigen Bindung auf Beschleunigungsebene.
Doxygen
basic bilateral force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
2010-07-06 isSticking added for impact laws (Robert Huber)
Child Elements

<MaxwellUnilateralConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <GeneralizedForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutives Gesetz zur Beschreibung einer mit anderen Kontakten gekoppeleten, einseitigen Bindung.
Doxygen
A force law that computes the normal force of many contact kinematics based on the Maxwell-Force-Law.
author
Kilian Grundl
date
30-07-2012 start of development
Child Elements

<RegularizedBilateralConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <GeneralizedForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutives Gesetz zur Beschreibung einer regularisierten zweiseitigen Bindung.
Doxygen
basic regularized bilateral force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<RegularizedUnilateralConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <GeneralizedForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutives Gesetz zur Beschreibung einer regularisierten einseitigen Bindung.
Doxygen
basic regularized unilateral force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<UnilateralConstraint>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <GeneralizedForceLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutives Gesetz auf Beschleunigunssebene zur Beschreibung einer mengenwertigen einseitigen Bindung.
Doxygen
basic unilateral force law on acceleration level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<GeneralizedImpactLaw>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:<BilateralImpact>, <UnilateralNewtonImpact>,
Attributes:
Object documentation
Abstrakte Oberklasse zur Beschreibung konstitutiver Gesetze auf Geschwindigkeitsebene.
Doxygen
basic force law on velocity level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<BilateralImpact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <GeneralizedImpactLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutives Gesetz auf Geschwindigkeitsebene zur Beschreibung einer mengenwertigen zweiseitigen Bindung.
Doxygen
basic bilateral force law on velocity level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
Child Elements

<UnilateralNewtonImpact>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <GeneralizedImpactLaw>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Konstitutives Gesetz auf Geschwindigkeitsebene zur Beschreibung eines Newton-Stoßes.
Doxygen
basic unilateral force law on velocity level for constraint description
author
Martin Foerg
date
2009-07-29 some comments (Thorsten Schindler)
2010-08-18 epsilon is set to zero in a smooth way and elastic contribution only for negative gd
Child Elements

<InfluenceFunction>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:<ConstantInfluenceFunction>, <FlexibilityInfluenceFunction>,
Attributes:contourName1 required ContourReferenceType
contourName2 required ContourReferenceType
Object documentation
Koppelt den Einfluss zwischen zwei Kontouren durch eine Einflussfunktion.
Doxygen
function describing the influence between the deformations on a body
Child Elements

<ConstantInfluenceFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <InfluenceFunction>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Koppelt den Einfluss zweier Konturen konsant.
Child Elements

<FlexibilityInfluenceFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits: <InfluenceFunction>
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Koppelt den Einfluss auf nur einer Kontur durch ihre Felxibilität.
Child Elements

<LimitedFunction>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits:
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<Solver>
Object properties
Abstract Element:true
Inherits:
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Doxygen
solver-interface for dynamic systems
author
Martin Foerg
Child Elements

<Transmission>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits:
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
tbd
Child Elements

<contour>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits:
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Lokale Gruppe einer Kontaktkontur.
Child Elements

<frame>
Object properties
Abstract Element:false
Inherits:
Inherited by:
Attributes:
Object documentation
Lokale Gruppe eines Koordinatensystems.
Child Elements

4 Simple Types

ContactReferenceType
Definiert eine Pfadangabe zu einem <Contact> an beliebiger Position im Modell. Gültige Werte sind z.B. ../../Group[X]/Group[X]/Contact[Y], wobei X und Y geweils einen Element-Namen darstellt. Der Pfadteil .. kann dabei beliebig oft auftreten und wechselt eine Hierarchieebene nach oben. Der Pfadteil Group kann beliebig oft oder nicht auftreten und wechselt eine Hierarchieebene tiefer in die Group mit dem Element-Namen X. Als letzter Pfadteil wird der Contact Y ausgewählt. Alternativ kann die Pfadangabe anstatt mit .. mit / beginnen, in diesem Fall beginnt die Referenzierung beim obersten Element ( DynamicSystemSolver ) des Modells.

Die Hierarchieebenen entsprechend prinzipiell den Ebenen von XML. Als neue Hierarchieebenen zählen jedoch NUR Elemente die mit einem Großbuchstaben beginnen.


ContourReferenceType
Definiert eine Pfadangabe zu einer <Contour> an beliebiger Position im Modell. Gültige Werte sind z.B. ../../Group[X]/Group[X]/Object[Y]/Contour[Z], wobei X, Y und Z geweils einen Element-Namen darstellt. Der Pfadteil .. kann dabei beliebig oft auftreten und wechselt eine Hierarchieebene nach oben. Der Pfadteil Group kann beliebig oft oder nicht auftreten und wechselt eine Hierarchieebene tiefer in die Group mit dem Element-Namen X. Als letzter Pfadteil kann die Contour Z des Object's Y ausgewählt werden oder die Contour Z der Group wenn die Angabe von Object weggelassen wird. Alternativ kann die Pfadangabe anstatt mit .. mit / beginnen, in diesem Fall beginnt die Referenzierung beim obersten Element ( DynamicSystemSolver ) des Modells.

Die Hierarchieebenen entsprechend prinzipiell den Ebenen von XML. Als neue Hierarchieebenen zählen jedoch NUR Elemente die mit einem Großbuchstaben beginnen.


CurrentFrameReferenceType
Definiert eine Pfadangabe zu einem <Frame> im aktuellen Kontext. Gültige Werte sind Frame[X], wobei X den Element-Namen des zu referenzierenden Frames darstellt.

FrameReferenceType
Definiert eine Pfadangabe zu einem <Frame> an beliebiger Position im Modell. Gültige Werte sind z.B. ../../Group[X]/Group[X]/Object[Y]/Frame[Z], wobei X, Y und Z geweils einen Element-Namen darstellt. Der Pfadteil .. kann dabei beliebig oft auftreten und wechselt eine Hierarchieebene nach oben. Der Pfadteil Group kann beliebig oft oder nicht auftreten und wechselt eine Hierarchieebene tiefer in die Group mit dem Element-Namen X. Als letzter Pfadteil kann der Frame Z des Object's Y ausgewählt werden oder der Frame Z der Group wenn die Angabe von Object weggelassen wird. Alternativ kann die Pfadangabe anstatt mit .. mit / beginnen, in diesem Fall beginnt die Referenzierung beim obersten Element ( DynamicSystemSolver ) des Modells.

Die Hierarchieebenen entsprechend prinzipiell den Ebenen von XML. Als neue Hierarchieebenen zählen jedoch NUR Elemente die mit einem Großbuchstaben beginnen.


LinkReferenceType
Definiert eine Pfadangabe zu einem <Link> an beliebiger Position im Modell. Gültige Werte sind z.B. ../../Group[X]/Group[X]/Link[Y], wobei X und Y geweils einen Element-Namen darstellt. Der Pfadteil .. kann dabei beliebig oft auftreten und wechselt eine Hierarchieebene nach oben. Der Pfadteil Group kann beliebig oft oder nicht auftreten und wechselt eine Hierarchieebene tiefer in die Group mit dem Element-Namen X. Als letzter Pfadteil wird das Link Y ausgewählt. Alternativ kann die Pfadangabe anstatt mit .. mit / beginnen, in diesem Fall beginnt die Referenzierung beim obersten Element ( DynamicSystemSolver ) des Modells.

Die Hierarchieebenen entsprechend prinzipiell den Ebenen von XML. Als neue Hierarchieebenen zählen jedoch NUR Elemente die mit einem Großbuchstaben beginnen.


ObjectReferenceType
Definiert eine Pfadangabe zu einem <Object> an beliebiger Position im Modell. Gültige Werte sind z.B. ../../Group[X]/Group[X]/Object[Y], wobei X und Y geweils einen Element-Namen darstellt. Der Pfadteil .. kann dabei beliebig oft auftreten und wechselt eine Hierarchieebene nach oben. Der Pfadteil Group kann beliebig oft oder nicht auftreten und wechselt eine Hierarchieebene tiefer in die Group mit dem Element-Namen X. Als letzter Pfadteil wird das Object Y ausgewählt. Alternativ kann die Pfadangabe anstatt mit .. mit / beginnen, in diesem Fall beginnt die Referenzierung beim obersten Element ( DynamicSystemSolver ) des Modells.

Die Hierarchieebenen entsprechend prinzipiell den Ebenen von XML. Als neue Hierarchieebenen zählen jedoch NUR Elemente die mit einem Großbuchstaben beginnen.


ParentFrameReferenceType
Definiert eine Pfadangabe zu einem <Frame> des Vorgängers des aktuellen Kontext (Vorgänger in der Hierarchieebene). Gültige Werte sind ../Frame[X], wobei X den Element-Namen des Frames des Vorgangers darstellt.

Die Hierarchieebenen entsprechend prinzipiell den Ebenen von XML. Als neue Hierarchieebenen zählen jedoch NUR Elemente die mit einem Großbuchstaben beginnen.


PlotFeatureType
Bestimmt, welche Plotausgaben aktiviert bzw. deaktiviert werden. Die folgenden Werte sind jeweils mit einem vorangestellten '+' oder '-' zulässig. Ein '+' aktiviert das entsprechende Plotfeature, ein '-' deaktiviert es (Der default Wert ist in eckigen Klammern angegeben):
plotRecursive
Aktiviert/Deaktiviert das Plotten unterhalb dieser hiearchy Gruppe [+]
separateFilePerGroup
Erzeugt ein eigenes H5 File für diese Gruppe [-]
state
Zustandsvektor plotten (x, q, u) [+]
stateDerivative
Ableitung des Zustandsvektors plotten (xd, qd, ud) [-]
notMinimalState
TODO
rightHandSide
Glatte und nicht glatte rechte Seite plotten (h, r=W*l) [-]
globalPosition
Globale (world) Positionen und Orientierungen plotten [-]
globalVelocity
Globale (world) Geschwindigkeiten plotten [-]
globalAcceleration
Globale (world) Beschleunigen plotten [-]
energy
Energie plotten [-]
openMBV
OpenMBV Visualisierung ausgeben [+]
generalizedLinkForce
Glatte und nicht glatte generalisierte Link Kräfte plotten (l) [+]
linkKinematics
Kinematic der Links plotten (g, gd) [+]
stopVector
Stopvektor der Schaltpunktsuche ausgeben [-]
debug
interne Größen ausgeben [-]

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