Inverse Dynamics of Mechanical Multibody Systems with Servo Constraints and Geometrically Exact Strings
Description
Full text not available
Abstract
Denne masteroppgaven har som mål å fullføre numeriske beregninger av det inverse dynamikkproblemet for mekaniske multilegemesystemer og for geometrisk eksakte strenger for å validere eksisterende teori og beregne analytiske og/eller numeriske feil for noen av metodene som anvendes. Dette er viktig i sammenheng med å verifisere nøyaktigheten av numeriske metoder brukt i inverse dynamikkberegninger. For å adressere dette, utførte jeg analytiske og numeriske konvergensberegninger på karakteristikkmetoden brukt for å løse det inverse dynamikkproblemet for den lineære elastiske stangen, hvor jeg fant at konvergensraten var én. Jeg fant også numerisk divergensfeil i den foreslåtte bruk av element metoden i litteraturen på det lineære elastiske stangeksempelet. Dette betyr at litteraturen kan mangle noe informasjon i de partielle differensialligningene den foreslår for å løse dette problemet. Fremtidig forskning bør ta sikte på å undersøke element metoden nærmere for å løse inverse dynamikkproblemer for geometrisk eksakte strenger. This master's thesis aims to complete numerical calculations of the inverse dynamics problem for mechanical multibody systems and for geometrically exact strings for the purpose of validating preexisting theory and computing analytical and or numerical errors for some of the methods that are applied. This is important in the context of verifying the accuracy of numerical methods used in inverse dynamics calculations. To address this, I performed analytical and numerical convergence calculations on the method of characteristics used to solve the inverse dynamics problem of the linear elastic bar, where I found that the convergence rate was one. I also found numerical divergence error in the finite element method the literature suggests using on the linear elastic bar example. This means that the literature may lack some information in the partial differential equations it suggests to solve this problem. Future research should aim to look more into the finite element method for solving inverse dynamics problems for geometrically exact strings.