6 自由度体报告参考

沿指定方向的物理量分量报告

以下报告将计算沿指定方向的物理量分量（请参见 Eqn. (4966)）：

对于上述每个报告，可用的属性将定义以下项：

此外，6 自由度体积力和 6 自由度体积力矩报告具有以下属性：

计算因机械摩擦（接触耦合）、阻尼力和阻尼力矩导致体耗散的能量。

计算用于定义体相对于初始方向的方向的欧拉角度。

报告属性将指定计算该报告的体、旋转角度的单位以及以下内容：

角度报告选项 - 指定测量旋转时所采用的坐标系轴。对于固定轴，使用基准坐标系的轴。对于移动轴，使用基准坐标系的相应旋转轴。
欧拉角度约定 - 指定描述体方向的旋转顺序（请参见欧拉角度约定）。对于固定轴，第一个旋转围绕该选项中基准坐标系的第一个轴（给出第一个欧拉角度）。第二个旋转围绕基准坐标系的第二个提到的轴（给出第二个欧拉角度）。第三个旋转围绕基准坐标系的最后一个轴（给出第三个欧拉角度）。对于移动轴，从后向前读取旋转顺序。
偏移 - 为选定的欧拉角添加偏移值。
被约束角范围 - 激活时，角被约束在间隔 $[- π, π]$ 或 $[- \frac{π}{2}, \frac{π}{2}]$ 之间，具体取决于所选的角度报告选项和欧拉角度约定。停用时，旋转角度无约束，可以反映体的完整旋转。当体的角运动较大时（例如，体围绕轴多次旋转），使用无约束角非常有利。选择无约束角选项时，报告的旋转角度将反映体的完整旋转。例如，体旋转了两周时，报告的角度为 $4 π$ 。默认选项为报告无约束角。

在具有复杂 3D 旋转的重要案例中，不使用欧拉角直接描述体的实际旋转运动。欧拉角是一种常用的测量方法，用于描述体的方向相对于原始方向的变化，与实际完成更改的运动无关。

考虑按以下方式旋转的体：绕实验室 Y 轴旋转 -90 度，绕实验室 Z 轴旋转 -90 度。任何点处都没有发生绕 X 轴旋转，但绕实验室 X 轴的欧拉角为 -90 度（使用欧拉约定“X-Z-Y 轴旋转”）。

在上述情况下，欧拉角表示法可在轴的旋转冻结时返回绕该轴的非零旋转。但实际上并未发生绕冻结轴的旋转运动。在使用 6 自由度体角速度报告时即可看到这一点，该报告会给出绕轴旋转的瞬时角速度。

对于只有一个旋转轴的运动（2D 或 3D 中的单自由度旋转运动和 2D 中的自由运动），体方向由单个旋转角度定义。在这种情况下，报告将计算相对于初始方向的旋转角度。偏移 - 为旋转角度添加偏移值。

对于所有其他类型的运动，此报告不适用，因为体方向由多个角度定义。在这种情况下，使用 6 自由度体方向报告，该报告可基于欧拉角度确定方向。

报告属性指定相关体和旋转角度单位。

根据Eqn. (4969)计算体的旋转能量

报告属性指定相关体和旋转能量单位。

对于线性弹簧连接，此报告将计算弹簧的伸长。

报告属性指定首选长度单位和以下内容：

计算两个指定点之间的总距离（请参见 Eqn. (4972)）。

报告属性指定首选单位、两个点的位置矢量以及定义位置时所采用的坐标系。

对于悬链线耦合，此报告将计算悬链线的长度。

报告属性指定首选长度单位和以下内容：

计算两个点之间沿指定方向的距离（请参见 Eqn. (4975)）。

报告属性指定首选单位、两个点的位置矢量、指定位置时所采用的坐标系（坐标系 1 和坐标系 2）、方向矢量以及定义方向矢量时所采用的坐标系（坐标系）。

计算与约束方程的最大标准化偏差（请参见约束稳定）。最大标准化偏差是模拟中定义的所有机械接头的最大值。通常，在执行多体 DFBI 模拟时将使用此报告。

偏差是平移偏差还是角度偏差，取决于机械接头的类型。球形接头只能具有平移偏差。旋转接头可以具有平移偏差和角度偏差。平移偏差根据与接头连接的两个体中的最小体实现标准化。旋转接头的角度偏差是表征旋转接头的两旋转轴之间的夹角正弦（每个轴对应于连接的一个体）。

例如，报告值 $10^{- 5}$ 表示所有平移偏差（根据连接体中的最小体实现每个接头的归一化）和所有角度偏差（偏差角的正弦）均小于或等于 $10^{- 5}$ 。

通常，值 $< 10^{- 3}$ 表示一个组装良好的多体系统。