/GJOINT

ブロックフォーマットのキーワード複雑な（ギアタイプ）ジョイントを定義します。このキーワードはSPMDでの計算には利用できません。

フォーマット

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
/GJOINT/`type`/`joint_ID`/`unit_ID`
`joint_title`
`node_ID`₀	`Fscale`_V		`Mass`		`Inertia`		`node_ID`₁	`node_ID`₂	`node_ID`₃
`Mass`₁		`Inertia`₁		`r`_1x		`r`_1y		`r`_1z
`Mass`₂		`Inertia`₂		`r`_2x		`r`_2y		`r`_2z
`Mass`₃		`Inertia`₃		`r`_3x		`r`_3y		`r`_3z

定義

フィールド	内容	SI単位の例
`type`	入力タイプ（使用可能なキーワードについては、下の表をご参照ください）
`joint_ID`	ギアタイプのジョイントの識別子（整数、最大10桁）
`unit_ID`	単位識別子（整数、最大10桁）
`joint_title`	ギアタイプのジョイントのタイトル（文字、最大100文字）
`node_ID`₀	1次節点の識別子（位置節点）（整数）
`Fscale`_V	速度のスケールファクターデフォルト = 1.0（実数）	$[\frac{m}{s}]$
`Mass`	1次節点の付加質量デフォルト = 0.0（実数）	$[kg]$
`Inertia`	1次節点の追加慣性デフォルト = 0.0（実数）	$[kg \cdot m^{2}]$
`node_ID`₁	節点識別子`N`₁ （整数）
`node_ID`₂	節点識別子`N`₂ （整数）
`node_ID`₃	節点識別子`N`₃ - ディファレンシャルギアジョイントの場合にのみ必要です。（整数）
`Mass`₁	`node_ID`₁の付加質量デフォルト = 0.0（実数）	$[kg]$
`Inertia`₁	`node_ID`₁の付加慣性デフォルト = 0.0（実数）	$[kg \cdot m^{2}]$ ]
`r`_1x	局所軸Xの成分デフォルト = 1.0（実数）
`r`_1y	局所軸Yの成分デフォルト = 0.0（実数）
`r`_1z	局所軸Zの成分デフォルト = 0.0（実数）
`Mass`₂	`node_ID`₂の付加質量デフォルト = 0.0（実数）	$[kg]$
`Inertia`	`node_ID`₂の付加慣性デフォルト = 0.0（実数）	$[kg \cdot m^{2}]$ ]
`r`_2x	局所軸Xの成分デフォルト = 1.0（実数）
`r`_2y	局所軸Yの成分デフォルト = 0.0（実数）
`r`_2z	局所軸Zの成分デフォルト = 0.0（実数）
`Mass`₃	`node_ID`₃の付加質量デフォルト = 0.0（実数）	$[kg]$
`Inertia`₃	`node_ID`₃の付加慣性デフォルト = 0.0（実数）	$[kg \cdot m^{2}]$ ]
`r`_3x	局所軸Xの成分デフォルト = 1.0（実数）
`r`_3y	局所軸Yの成分デフォルト = 0.0（実数）
`r`_3z	局所軸Zの成分デフォルト = 0.0（実数）

複雑なジョイントタイプ

タイプ: 内容
GEAR: ∞回転ギア
DIFF: ∞ディファレンシャルギア
RACK: ∞ラックアンドピニオン

複雑な（ギアタイプ）ジョイントは、Lagrange乗数法によって処理される運動学的拘束条件ファミリーに属します。ジョイントの位置は、2つまたは3つの2次節点と結合する中心node_ID₀によって定義されます。質量および慣性をすべての節点に追加する必要があります。1次節点は、ジョイントの質量の中心に配置することが推奨されます。運動学的拘束条件によって、2次節点の速度間の関係が設定されます。

図 1.
ギアジョイント節点の並進速度は、剛性リンクの関係による制約を受けます。回転自由度については、node_ID₁およびnode_ID₂の局所座標で測定された速度間にスケールファクタが適用されます。対応する拘束方程式は：(1)
$α (Δ ω_{1} \cdot r_{1}) + (Δ ω_{2} \cdot r_{2}) = 0$
(2)
$(Δ ω_{1} \cdot s_{1}) = 0$
(3)
$(Δ ω_{1} \cdot t_{1}) = 0$
(4)
$(Δ ω_{2} \cdot s_{2}) = 0$
(5)
$(Δ ω_{2} \cdot t_{2}) = 0$

ここで、 $Δ ω_{1} = ω_{1} - ω_{0}$ と $Δ ω_{2} = ω_{2} - ω_{0}$ は、node_ID₁およびnode_ID₂の剛体回転速度に対する相対回転速度です。

図 2.
ディファレンシャルギアジョイントの回転速度は、下記の関係による制約を受けます：(6)
$α (Δ ω_{1} \cdot r_{1}) + (Δ ω_{2} \cdot r_{2}) + (Δ ω_{3} \cdot r_{3}) = 0$
(7)
$α (Δ ω_{1} \cdot s_{1}) + (Δ ω_{2} \cdot s_{2}) + (Δ ω_{3} \cdot s_{3}) = 0$
(8)
$α (Δ ω_{1} \cdot t_{1}) + (Δ ω_{2} \cdot t_{2}) + (Δ ω_{3} \cdot t_{3}) = 0$

図 3.
ラックアンドピニオンのジョイントは、node_ID₁の回転速度をnode_ID₂の並進速度へ変換することを可能にします。これらの速度の拘束方程式は：(9)
$α (Δ ω_{1} \cdot r_{1}) + (Δ V_{2} \cdot r_{2}) = 0$
(10)
$α (Δ ω_{1} \cdot s_{1}) + (Δ V_{2} \cdot s_{2}) = 0$
(11)
$α (Δ ω_{1} \cdot t_{1}) + (Δ V_{2} \cdot t_{2}) = 0$
節点識別子node_ID₃は、ディファレンシャルギアジョイントの場合にのみ必要です。
下記に適用する場合、このオプションは使用できません：
- 質量が0の節点
- 慣性が0の節点（ラックタイプGJOINTのnode_ID₂の場合を除く）。

/GJOINT

フォーマット

定義

複雑なジョイントタイプ

コメント