Ich bin Entwickler. Ich habe (hauptsächlich zum Spaß) versucht, eine realistische Physik-Engine zu erstellen.
Ich versuche alle Kräfte (hier Schub), die auf ein Objekt wirken, in zwei Komponenten zusammenzufassen: einem Beschleunigungsvektor und der Winkelbeschleunigung.
Ich habe viel über Drehmoment und Schub gelesen, aber es gibt immer noch einige Dinge, die ich nicht herausfinden kann.
Nehmen wir ein Beispiel: Stellen Sie sich ein Flugzeug (oder Raumschiff) mit zwei Motoren vor, die jeweils auf der gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den Schwerpunkt angeordnet sind. Wenn sie den gleichen Schub haben, stelle ich mir vor, dass ich sie durch einen einzelnen Schubvektor modellieren kann, der auf den Schwerpunkt gelegt wird und der Summe des Schubs entspricht, den die beiden Motoren liefern. Ist das richtig?
Was passiert, wenn ein Motor 10% weniger Schub liefert als der andere, wie nimmt mein Schub ab, wie berechnet man das resultierende Drehmoment?
Habe ich an Effizienz verloren oder gewonnen, wenn meine Triebwerke hinten im Flugzeug platziert sind, und warum?
Ich versuche, ein mathematisches Modell zu finden, das mit einer beliebigen Anzahl von Triebwerken funktioniert, die an verschiedenen Positionen des Flugzeugs platziert sind.
Sie müssen den Gesamtschub und die Trägheit sowie den Winkelschub (Drehmoment) um den Massenmittelpunkt und die Winkelträgheit modellieren. Angenommen, Sie haben zwei Motoren, jeweils fünf Meter links und rechts von der Mittellinie, und der linke übt einen Schub von 90 Newton aus, während der andere einen Schub von 110 Newton hat. Dann hat man einen Gesamtschub von 200 Newton, aber das Drehmoment des linken Triebwerks beträgt 90*5 Newtonmeter bei Rechtsdrehung, während das andere Triebwerk ein Drehmoment von 110*5 Newtonmeter in die entgegengesetzte Richtung hat, z ein Gesamtdrehmoment nach links von 20*5 Newtonmeter. Wie schnell er sich dabei dreht, hängt vom Winkelträgheitsmoment um die Hochachse ab.
Um die Winkelträgheit zu modellieren, ist es am einfachsten, wenn Sie ein Winkelträgheitsmoment um jede der Hauptachsen modellieren. Beispielsweise hätte ein langer, schlanker Zylinder ein kleines Winkelträgheitsmoment um seine Längsachse, aber ein größeres Moment um jede der anderen beiden Achsen.
Bestimmen Sie dann das Drehmoment um jede Achse. Wenn Sie einen Motor haben, dessen Schubvektor nicht durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs geht, passiert er ihn in einiger Entfernung. Sie können diesen Abstand bestimmen, indem Sie ein senkrechtes Liniensegment vom Massenmittelpunkt zum Schubvektor fallen lassen. Die Länge dieser Linie multipliziert mit der Intensität des Schubvektors ergibt das Drehmoment, das ebenfalls ein Vektor ist. Diese addieren Sie über alle auf das Fahrzeug einwirkenden Kräfte. Dann lösen Sie diesen Drehmomentvektor auf jede der Hauptachsen auf, und zusammen mit dem Winkelträgheitsmoment auf jeder Achse erhalten Sie eine Winkelbeschleunigungsrate auf jeder Achse.
Dann verwenden Sie Ihren gewöhnlichen Differentialgleichungslöser (Sie verwenden wahrscheinlich Euler ), um zu sehen, wie sich die Fahrzeugbewegung entwickelt.
Sie müssen sich mit dem Trägheitsmoment und dem Drehimpuls befassen .
AxFab
Mike Dunlavey