Geração Automática de Modelos Dinâmicos de Cabos
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X22552Palavras-chave:
Estrutura flexível, cabo, modelagem dinâmica, formalismo discreto, aplicações subaquáticas.Resumo
Modelos dinâmicos de cabos constituem um tema de pesquisa de grande importância atualmente, principalmente em razão de existirem muitas aplicações práticas subaquáticas correlatas à indústria do petróleo. Entretanto, devido às não linearidades e à necessidade de se trabalhar com muitos graus de liberdade, desenvolver modelos dinâmicos para cabos é uma tarefa difícil. Neste artigo é proposto um formalismo discreto, o qual supõe que o cabo é formado por vários elos rígidos conectados por articulações elásticas fictícias. Utilizando o formalismo de Euler-Lagrange, foram desenvolvidos, analiticamente, modelos considerando-se dois, três e quatro elos. A partir desses modelos foram identificados padrões de crescimento dos seus vetores e matrizes, os quais possibilitaram a proposição de algoritmos genéricos que permitem a geração automática dos modelos, para um número qualquer de elos, representando de forma discreta a flexibilidade contínua do cabo. Simulações foram realizadas e mostraram qualitativamente resultados conforme o esperado fisicamente. Um software foi desenvolvido para mostrar animações das configurações espaciais do cabo obtidas a partir de simulações numéricas, animações estas que mostraram uma grande sensação de realidade física.
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