期刊文献+
共找到68篇文章
< 1 2 4 >
每页显示 20 50 100
基于ANCF的复杂地形下深海采矿柔性软管力学特性分析
1
作者 邹丽 国奇 +3 位作者 金国庆 于宗冰 胡健 钱浩宇 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期640-649,共10页
深海采矿系统中柔性软管的空间构型和动态响应直接影响矿物输送效率和管道使用寿命。本文基于绝对节点坐标法(ANCF),建立了几何非线性柔性软管的静力学和动力学模型,系统研究了海底复杂地形下柔性软管的几何参数和力学特性的变化规律。... 深海采矿系统中柔性软管的空间构型和动态响应直接影响矿物输送效率和管道使用寿命。本文基于绝对节点坐标法(ANCF),建立了几何非线性柔性软管的静力学和动力学模型,系统研究了海底复杂地形下柔性软管的几何参数和力学特性的变化规律。结果表明,在不同地形条件下,软管靠近采矿车一端的空间构型显著变化,软管的几何参数(软管两端与y轴夹角α和β,软管弯折角度θ)对地形变化不敏感,但其力学特性(对中间仓和采矿车的牵引力)对地形变化敏感;在几何特性方面,随着采矿车运动,α和β呈线性下降趋势,θ呈线性上升趋势,且α和β的线性变化趋势的斜率一致;在力学特性方面,相同地形下,增加采矿车行驶速度会导致柔性软管牵引力的振动频率降低,振幅增加;相同速度下,凹地形上软管的振幅最小,凸地形上振幅最大。 展开更多
关键词 深海采矿 柔性软管 绝对节点坐标法 复杂地形
在线阅读 下载PDF
基于ANCF的功能梯度薄椭圆柱壳的自由振动分析
2
作者 范博 王忠民 侯思谦 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期629-638,共10页
基于绝对节点坐标(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)法研究了功能梯度薄椭圆柱壳的自由振动特性。采用三阶Bézier曲线拟合技术,对ANCF矩形壳单元初始周向切矢量和周向弧长进行了计算,从而避免了椭圆积分计算,增加了拟... 基于绝对节点坐标(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)法研究了功能梯度薄椭圆柱壳的自由振动特性。采用三阶Bézier曲线拟合技术,对ANCF矩形壳单元初始周向切矢量和周向弧长进行了计算,从而避免了椭圆积分计算,增加了拟合精度。从动能表达式和格林应变张量与绝对位移的函数关系出发,推导了功能梯度薄椭圆柱壳单元的广义质量矩阵、广义弹性力列阵和广义刚度矩阵。利用达朗贝尔原理,建立了其非线性动力学微分方程组。在系统的平衡位置处,通过引入广义坐标的微小变化量,建立了功能梯度薄椭圆柱壳的线性运动微分方程方程组。通过数值计算,分析了梯度指标、椭圆截面偏心率及长径比对两端简支功能梯度薄椭圆柱壳固有频率的影响。结果表明,材料的弹性模量比、密度比和梯度指标对固有频率有着明显的影响;不锈钢-氧化铝壳的各阶固有频率(周向波数为1~3)随长径比的增大而减小;周向波数为1对应的固有频率随偏心率的增大而增大,且长径比是影响固有频率变化的主要因素。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 功能梯度材料 薄椭圆柱壳 振动特性
在线阅读 下载PDF
基于ALE-ANCF方法的卷曲展开机构动力学建模与分析
3
作者 黄斐 袁婷婷 刘锦阳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期131-142,共12页
针对含复杂的多区域接触的卷曲展开机构,该研究将其简化为带刚性转盘的变长度柔性构件,建立多体系统动力学模型,以实现高效仿真。首先,基于任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法对变长度梁进行建模;然后,将复杂接触问题简化为移动边... 针对含复杂的多区域接触的卷曲展开机构,该研究将其简化为带刚性转盘的变长度柔性构件,建立多体系统动力学模型,以实现高效仿真。首先,基于任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法对变长度梁进行建模;然后,将复杂接触问题简化为移动边界的约束关系,给出一种增删节点处理方法,有效解决了单元长度变化引起的奇异和精度问题,在此基础上建立了刚-柔耦合多体系统的动力学模型,用隐式算法实现了动力学方程的数值求解。通过滑绳和动滑轮算例验证了建模方法的有效性;最后,建立了卷曲机构充气展开系统的简化动力学模型,该模型采用任意拉格朗日-欧拉法移动网格实时跟踪卷曲机构的位置,精准捕捉移动边界点,从而高效确定接触行为。分析了气压力与黏附力对展开动力学特性的影响,通过控制黏附力分布,实现了卷曲机构的匀速展开,对工程实际具有参考价值。 展开更多
关键词 变长度梁 任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法 卷曲展开机构 动力学建模 移动边界约束方程
在线阅读 下载PDF
一种新开发的ANCF缆索单元 被引量:2
4
作者 郑茂盛 陈建平 童明波 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3063-3071,共9页
为精确模拟系浮系统中系留缆索的动力学行为,应用绝对节点坐标公式(absolute nodal coordinate formulation,ANCF),开发一种新的ANCF缆索单元。该单元考虑了缆索的层级数目、各层材料的力学性能,并通过子域划分来更好地适应材料的层间... 为精确模拟系浮系统中系留缆索的动力学行为,应用绝对节点坐标公式(absolute nodal coordinate formulation,ANCF),开发一种新的ANCF缆索单元。该单元考虑了缆索的层级数目、各层材料的力学性能,并通过子域划分来更好地适应材料的层间差异。其中,利用Kelvin-Voigt模型来解释内芯层的黏弹性性质,而将改进后的Yeoh模型应用于护套层当中以更好地契合材料的超弹性性能。此外,设计一种具有隐式效果的差分格式对动力学微分方程组进行数值求解。最后,通过一系列静力学与动力学数值计算证明单元的精度与收敛特性,并对比几种应用不同超弹性模型的ANCF单元,证实应用改进的Yeoh模型的ANCF单元的合理性与优越性。 展开更多
关键词 绝对节点坐标公式(ancf) 缆索单元 改进的Yeoh模型 超弹性 差分格式
在线阅读 下载PDF
基于绝对节点坐标法下不同模型的柔性板力学特性分析
5
作者 伍松 曲汉龙 +4 位作者 赵鑫 伍炜 罗淇译 符黄彬 牛彩云 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期182-191,共10页
为了研究柔性板结构在不同模型下的动力学特性差异,基于绝对节点坐标法建立大变形柔性板的动力学模型。该方法通过变形梯度和格林-拉格朗日应变描述结构的运动以及变形,采用斜率矢量替代传统有限元法中的转角坐标,可有效求解大位移、大... 为了研究柔性板结构在不同模型下的动力学特性差异,基于绝对节点坐标法建立大变形柔性板的动力学模型。该方法通过变形梯度和格林-拉格朗日应变描述结构的运动以及变形,采用斜率矢量替代传统有限元法中的转角坐标,可有效求解大位移、大转动及大变形问题。基于绝对节点坐标法理论框架,对比分析线弹性和超弹性本构模型(薄板和全参数板单元、基于Mooney-Rivlin和Neo-Hookean本构模型的超弹性板)的力学特性。通过连续介质力学推导了单元广义弹性力矩阵与切线刚度矩阵,进而构建系统动力学方程。最后通过MATLAB软件分析线弹性模型和超弹性模型,得到了不同激励条件及材料模量对柔性板动力学行为的影响规律。仿真结果表明:当线弹性板受到外部激励时,三轴位移曲线较为吻合,超弹性板位移曲线存在一定差异,材料模量的增大使得两种板的变形减小,结构更加稳定,线弹性板及超弹性板模型对于大变形动力学问题都具有一定的适用性。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 动力学模型 大变形 超弹性本构模型
在线阅读 下载PDF
细长输流管道大变形动力学研究进展
6
作者 陈伟 曹润青 +2 位作者 胡嘉纯 代胡亮 王琳 《力学进展》 北大核心 2025年第1期113-174,共62页
细长输流管道是发动机液压装置、航空加油机、核工业热交换器、海洋钻井平台等工程装备系统的一类重要结构.当流速较高时,细长管道可能会发生屈曲或颤振等流致失稳现象,严重时可酿成重大安全事故.输流管道的流致失稳及其非线性振动是典... 细长输流管道是发动机液压装置、航空加油机、核工业热交换器、海洋钻井平台等工程装备系统的一类重要结构.当流速较高时,细长管道可能会发生屈曲或颤振等流致失稳现象,严重时可酿成重大安全事故.输流管道的流致失稳及其非线性振动是典型的流固耦合力学行为,已成为结构动力学、流固耦合力学等研究领域的一个普遍性范例.在建立动力学方程、明确稳定性机理和分析非线性振动规律之后,近年来人们极其关注输流管道的大变形/大位移动力学问题.本文系统介绍了细长输流管道非线性振动,特别是其弯曲大变形动力学的研究进展.首先,概述了输流管系统的非线性特征及其分类,简要分析了一些常用假设的合理性.其次,重点介绍了泰勒展开近似模型、几何精确理论模型、绝对节点坐标描述计算模型、数据驱动模型及相关的其他建模与求解方法.然后,针对两端支撑管道和悬臂管道两类有本质区别的动力学系统,回顾了其非线性动力学机理与演化规律,重点介绍了悬臂管道从小变形假设到大变形响应的一些新近研究进展.在此基础上,还介绍了提高输流管稳定性、抑制输流管非线性振动和利用输流管大变形响应的主要方法.最后,对细长输流管道大变形动力学的研究现状进行了归纳总结,并指出值得关注的几个基础性科学问题. 展开更多
关键词 输流管道 流固耦合 大变形动力学 几何精确模型 绝对节点坐标法
在线阅读 下载PDF
基于ANCF的链型悬挂接触网找形及分析 被引量:2
7
作者 梅桂明 罗群 +3 位作者 邱江洋 王江文 黄仲 徐可佳 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期44-54,共11页
为精准获得高速铁路接触网的初始平衡构型,基于绝对节点坐标法建立适用于不同悬挂形式接触网系统的找形模型。完成直链型悬挂接触网的找形,其中吊弦长度、接触线初始构型以及接触网静态刚度结果与参考值相比均显示了良好的一致性;完成... 为精准获得高速铁路接触网的初始平衡构型,基于绝对节点坐标法建立适用于不同悬挂形式接触网系统的找形模型。完成直链型悬挂接触网的找形,其中吊弦长度、接触线初始构型以及接触网静态刚度结果与参考值相比均显示了良好的一致性;完成对实际线路京津线、武广线接触网模型的找形分析,得到的各参数与参考值基本一致,且吊弦长度随承力索张力的增加;通过吊弦力系平衡建立双层迭代获取半斜链型、斜链型悬挂接触网初始平衡构型,解决其吊弦长度不易计算的问题,在动力学模型稳态下的张力结果与预设值基本相同,验证了模型的正确性与适用性;通过对比分析得到斜链型悬挂接触网具有较大的吊弦长度、定位器作用力以及较小的弹性不均匀度,可为接触网系统的工程设计、施工提供参考。 展开更多
关键词 接触网 初始平衡构型 绝对节点坐标法 找形方法 链型悬挂
在线阅读 下载PDF
刚性接触网-受电弓系统快速仿真方法
8
作者 陈龙 刘志刚 +3 位作者 段甫川 胡泽尧 徐钊 陈可 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期434-444,共11页
针对当前刚性接触网-受电弓系统有限元模型仿真速度慢、计算时间成本高的问题,对采用三维接触算法的弓网仿真方法与流程进行改进.首先,采用中心差分思想,将求解弓网接触副相对运动速度时需迭代计算的方程转换为可直接计算的显式方程;然... 针对当前刚性接触网-受电弓系统有限元模型仿真速度慢、计算时间成本高的问题,对采用三维接触算法的弓网仿真方法与流程进行改进.首先,采用中心差分思想,将求解弓网接触副相对运动速度时需迭代计算的方程转换为可直接计算的显式方程;然后,将刚性接触网在静平衡处进行线性化处理,以避免刚度矩阵组装耗时,并加快刚性网内力计算;其次,对弓网接触状态进行惰性判断以减少计算量;最后,对本文所提快速仿真方法在不同情况下的计算效率与精度进行分析.研究结果表明:在30跨8 m跨距的刚性接触网-受电弓仿真算例中,快速仿真方法相比标准仿真方法节省97.67%的仿真时间,且接触力结果最大偏差仅为0.48%;随着模型规模的增大,其节省的时间迅速增加,计算效率优势愈发显著,同时接触力结果偏差均小于1.00%;随着运行速度的提高,所节省的时间占比基本不变,接触力结果偏差略有增大趋势,在230 km/h以下的速度工况中,接触力标准差偏差均小于1.00%. 展开更多
关键词 刚性接触网 有限元方法 计算效率 绝对节点坐标法 三维接触
在线阅读 下载PDF
完备化ANCF薄板单元及在钢板弹簧动力学建模中的应用 被引量:5
9
作者 兰朋 崔雅琦 於祖庆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1156-1167,共12页
绝对节点坐标方法已在多体系统动力学研究中广泛应用,但常用来描述板壳类结构的薄板单元,由于梯度不完备而无法直接用于带有初始弯曲参考构型的柔性体变形描述.为避免全参数板单元建立车辆钢板弹簧模型时存在的严重截面闭锁问题,拟采用... 绝对节点坐标方法已在多体系统动力学研究中广泛应用,但常用来描述板壳类结构的薄板单元,由于梯度不完备而无法直接用于带有初始弯曲参考构型的柔性体变形描述.为避免全参数板单元建立车辆钢板弹簧模型时存在的严重截面闭锁问题,拟采用薄板单元用于板簧建模.为此,探索了将现有绝对节点坐标薄板单元纳入一般连续介质力学弹性力表达的方法,采用中面上单位法向量作为单元厚度方向的梯度向量,从而得到了完备化的薄板单元及其描述初始弯曲构型时消除初应变的方法.在此基础上通过定义簧片的未变形构型,在钢板弹簧中引入可控的预应力,实现对钢板弹簧装配过程的准确模拟.通过数值算例验证了本方法的正确性.建立了车辆钢板弹簧模型,通过建立在簧片上的局部坐标系实现接触点的跨单元搜索,并采用惩罚函数法和平滑化的库伦摩擦模型施加簧片间的接触力.引入参考节点的概念建立了整合车身与吊耳及其机构运动关系的刚柔耦合模型. 展开更多
关键词 多体系统动力学 绝对节点坐标法 薄板单元 钢板弹簧 接触 库伦摩擦
在线阅读 下载PDF
环形温度场对于旋转圆锯片临界转速的影响
10
作者 肖苏伟 曹建华 +3 位作者 范博 粟鑫 吴思浩 邓祥丰 《林产工业》 北大核心 2025年第5期30-38,共9页
圆锯片是重要的林业生产工具,其临界转速会直接影响林木锯割精度和安全生产。圆锯片在高速切削过程中,会产生环形分布的温度场,促使其产生热应变,进而改变临界转速。在绝对节点坐标法工作框架内,提出了含有温度及温度变化梯度的新型环... 圆锯片是重要的林业生产工具,其临界转速会直接影响林木锯割精度和安全生产。圆锯片在高速切削过程中,会产生环形分布的温度场,促使其产生热应变,进而改变临界转速。在绝对节点坐标法工作框架内,提出了含有温度及温度变化梯度的新型环扇热力耦合单元。利用该单元根据虚功原理,建立了考虑环形温度场的圆锯片非线性动力学微分方程,进而推导了圆锯片的临界转速方程,并分析了环形温度场对临界转速的影响。研究结果可为圆锯片的安全使用提供参考。 展开更多
关键词 环形温度场 绝对节点坐标法 高速旋转 临界转速 绝对节点坐标法
在线阅读 下载PDF
基于变长度单元ANCF的轴向伸展悬臂梁振动分析 被引量:6
11
作者 王忠民 吴力国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期186-191,共6页
伸展悬臂梁系统中含有刚体运动和大变形运动,属于时变刚柔耦合非线性动力学问题。采用Shabana提出的绝对节点坐标法(ANCF),建立了一种变长度的Euler-Bernoulli梁单元模型。从大变形条件下准确的曲率和Green-Lagrangian正应变出发,基于... 伸展悬臂梁系统中含有刚体运动和大变形运动,属于时变刚柔耦合非线性动力学问题。采用Shabana提出的绝对节点坐标法(ANCF),建立了一种变长度的Euler-Bernoulli梁单元模型。从大变形条件下准确的曲率和Green-Lagrangian正应变出发,基于考虑惯性力的虚功原理,得到了轴向伸展悬臂梁的单元非线性动力学方程组,以及组装后的伸展悬臂梁系统的非线性动力学方程组。最后,通过算例分析了材料特性参数(弹性模量、密度)和伸展规律(匀速伸展、匀加速伸展)对伸展悬臂梁系统的末端非线性挠度响应的影响。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 伸展悬臂梁 刚柔耦合 时变非线性动力学
在线阅读 下载PDF
配置节点策略的绝对节点坐标平面梁单元
12
作者 王佳 张钰龙 王腾飞 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1405-1411,共7页
针对传统绝对节点坐标梁单元计算效率和收敛率较低的问题,本文提出了基于配置节点策略的绝对节点坐标有限元多节点平面梁单元的构建方法。单元位移场采用非均布的P阶勒让德多项式二阶导数的零点和单元边界点作为节点进行离散插值,单元... 针对传统绝对节点坐标梁单元计算效率和收敛率较低的问题,本文提出了基于配置节点策略的绝对节点坐标有限元多节点平面梁单元的构建方法。单元位移场采用非均布的P阶勒让德多项式二阶导数的零点和单元边界点作为节点进行离散插值,单元的弹性能和动能采用P点的龙贝格数值积分算法进行计算,这种配置使单元节点与数值积分点重合。采用P-1阶拉格朗日插值函数建立单元的位移场,使用增强的连续介质力学方法推导单元的弹性力及刚度阵,基于配置节点策略,推导了多节点绝对节点坐标平面梁单元。通过经典算例分析,验证了该单元在静力学及动力学方面的表现,讨论了单元的收敛性、精确性及计算效率。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 配置节点策略 配置节点绝对节点坐标梁单元 多节点梁单元 增强连续介质力学 p-细化方法 勒让德多项式 拉格朗日插值
在线阅读 下载PDF
ANCF/CRBF平面梁闭锁问题及闭锁缓解研究 被引量:5
13
作者 张大羽 罗建军 +1 位作者 王辉 马小飞 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期874-889,共16页
本文系统地研究了基于一致旋转场列式的绝对节点坐标(ANCF consistent rotation-based formulation,ANCF/CRBF)平面梁单元的泊松闭锁问题及闭锁缓解技术.为了全面理解该类型单元的闭锁特性及明确单元的应用范围,文中首先开发了两种新的A... 本文系统地研究了基于一致旋转场列式的绝对节点坐标(ANCF consistent rotation-based formulation,ANCF/CRBF)平面梁单元的泊松闭锁问题及闭锁缓解技术.为了全面理解该类型单元的闭锁特性及明确单元的应用范围,文中首先开发了两种新的ANCF/CRBF刚性截面梁单元,新单元在ANCF全参数梁的基础上,对梯度向量施加正交矩阵约束,得到梯度与转角对时间导数之间的速度转换矩阵,从而引入转角参数.新单元节点处完全消除了泊松闭锁和剪切效应,这是与传统ANCF/CRBF刚性截面梁单元的不同之处.然后,对比分析了这三种ANCF/CRBF刚性截面梁单元泊松闭锁的特点.发现该类型单元对节点的横向梯度施加了运动学约束,导致节点处截面不能变形,无法捕捉泊松效应,但是单元内部能完全捕捉,这种不连续情况会加重单元整体的泊松闭锁问题.并且发现对单元梯度约束的越多,闭锁问题越严重.随后,分别采用两种闭锁缓解技术,弹性线方法和应变分解方法,进一步研究了单元的收敛性.最终,通过多种静力学和动力学测试研究了泊松闭锁对ANCF/CRBF平面梁单元计算精度的影响及闭锁缓解技术在该类型单元上的缓解效果. 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 一致旋转场列式 平面梁 泊松闭锁 闭锁缓解技术
在线阅读 下载PDF
基于ANCF的旋转超弹性厚壁REF振动特性分析 被引量:2
14
作者 范博 王忠民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期245-252,共8页
为了探究子午线轮胎面内振动特性,建立了旋转超弹性厚壁REF模型。并在具有随动坐标系的绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)框架下,提出平面内旋转环扇单元,对旋转超弹性厚壁弹性基环模型(ring on the elastic ... 为了探究子午线轮胎面内振动特性,建立了旋转超弹性厚壁REF模型。并在具有随动坐标系的绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)框架下,提出平面内旋转环扇单元,对旋转超弹性厚壁弹性基环模型(ring on the elastic foundation,REF)进行离散。考虑到非线性本构关系和旋转运动中的广义惯性力,建立了该模型的非线性运动微分方程以及线性化运动微分方程。通过与现有文献中的试验结果进行对比,验证了上述模型的有效性,并分析了弹性基参数、环体厚度和旋转角速度对子午线轮胎固有特性的影响规律。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法(ancf) 旋转ancf环扇单元 厚壁REF模型 超弹性材料
在线阅读 下载PDF
一种面向非线性材料的二维高阶ANCF梁单元 被引量:1
15
作者 郭嘉辉 赵春花 +1 位作者 独亚平 周川 《农业装备与车辆工程》 2022年第11期86-89,共4页
对二维高阶绝对节点坐标(ANCF)剪切梁单元位移模式进行研究。通过在剪切梁单元位移模式中引入x^(2)y项构建了一个新的二维二节点高阶剪切梁单元,其多项式系数与x^(3)项共用。运用连续介质力学理论以及Yeoh本构模型建立了单元非线性弹性... 对二维高阶绝对节点坐标(ANCF)剪切梁单元位移模式进行研究。通过在剪切梁单元位移模式中引入x^(2)y项构建了一个新的二维二节点高阶剪切梁单元,其多项式系数与x^(3)项共用。运用连续介质力学理论以及Yeoh本构模型建立了单元非线性弹性力矩阵,并基于绝对节点坐标法推导和建立了系统运动微分方程。利用静力学以及动力学算例进行单元模型的验证和分析。将单元的计算结果分别与不同的ANCF高阶单元以及ABAQUS软件的仿真结果进行比较。结果表明,引入了x^(2)y项的二维ANCF剪切梁单元在大变形以及非线性弹性力问题中具有较高的分析精度和单元收敛性能。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 高阶梁单元 非线性 大变形
在线阅读 下载PDF
求解大柔度梁/绳索的ANCF单元及隐式迭代格式
16
作者 罗鑫 魏泳涛 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期126-132,共7页
为模拟大柔度梁/绳索结构的变形和大范围运动,基于绝对节点坐标方法ANCF(Absolute nodal coordinate formulation)和HHT(Hilber-Hughes-Taylor)积分方法,建立了ANCF单元的隐式动力学迭代格式。得到了简洁的节点等效力向量,且进一步导出... 为模拟大柔度梁/绳索结构的变形和大范围运动,基于绝对节点坐标方法ANCF(Absolute nodal coordinate formulation)和HHT(Hilber-Hughes-Taylor)积分方法,建立了ANCF单元的隐式动力学迭代格式。得到了简洁的节点等效力向量,且进一步导出了切线刚度矩阵的全部公式,并基于罚方法实现了对不同ANCF单元的铰接和刚性连接。分别对弦振动、双杆摆和T字摆、柔绳进行了数值模拟,数值结果与理论解及已有结果吻合良好,验证了本文方法的正确性。 展开更多
关键词 大柔度梁/绳索 绝对节点坐标方法 节点等效力 切线刚度矩阵 铰链/刚性连接
在线阅读 下载PDF
基于绝对节点坐标法的架空线断线工况动力学计算
17
作者 杨文刚 李润泽 刘岩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期118-125,145,共9页
为了计算架空线断线工况下的动力学变化特性,考虑架空线的绞制几何结构及其初始构型的布置特点,以绝对节点坐标法为基础,建立了架空线单元,推导了架空线单元的质量矩阵和弹性力矩阵,给出了架空线的系统动力学方程。针对钢芯铝绞线的绞... 为了计算架空线断线工况下的动力学变化特性,考虑架空线的绞制几何结构及其初始构型的布置特点,以绝对节点坐标法为基础,建立了架空线单元,推导了架空线单元的质量矩阵和弹性力矩阵,给出了架空线的系统动力学方程。针对钢芯铝绞线的绞制几何结构,给出了其对应的轴向、弯曲刚度计算公式。通过仿真计算得到线缆的运动图像,设计试验验证了算法模型的可靠性。结合实际架空线初始位形和初始应力特点,对不同初始应力下的架空线断线工况动力学问题进行仿真分析,绘制了悬挂点处的受力时程曲线并对曲线进行了频谱分析,研究了初始应力对断裂架空线运动过程以及悬挂点受力的影响规律。 展开更多
关键词 架空线断线 钢芯铝绞线 刚度修正 绝对节点坐标法 动力学仿真计算
在线阅读 下载PDF
超大型多模块结构组装过程动力学与姿态控制 被引量:3
18
作者 符康琦 张乐榕 +3 位作者 李庆军 邓子辰 吴志刚 蒋建平 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期446-459,共14页
机器人在轨自主组装是未来建造超大型航天结构最具潜力的方式.超大型结构通常包含多个模块,需要机器人在柔性结构上反复进行抓捕、安装和爬行等操作.此外,组装过程中结构还受到空间环境干扰力的影响,需要经历构型的增长和参数的变化,导... 机器人在轨自主组装是未来建造超大型航天结构最具潜力的方式.超大型结构通常包含多个模块,需要机器人在柔性结构上反复进行抓捕、安装和爬行等操作.此外,组装过程中结构还受到空间环境干扰力的影响,需要经历构型的增长和参数的变化,导致其动力学行为非常复杂.为了研究机器人空间组装超大型多模块结构的过程,提出了一套轨道-姿态-结构耦合动力学、规划与控制的仿真框架.首先,采用自然坐标法和绝对节点坐标法建立主结构、空间机器人和组装模块的轨道-姿态-结构耦合动力学模型,采用Kelvin-Voigt线性弹簧阻尼模型描述机器人末端夹持机构和模块对接机构的接触碰撞.然后,对机器人进行运动规划、轨迹规划和关节轨迹跟踪控制研究.最后,采用不同的组装姿态和不同的姿态控制方案对组装过程进行动力学仿真.仿真结果表明,由于质心位置的改变和组装模块的轨道差异,主结构在组装过程中可能会出现显著的轨道漂移(取决于组装姿态).如果模块沿轨道半径方向组装到主结构,将导致组装过程长半轴和离心率出现快速增长;反之,如果模块沿轨道切向组装,长半轴和离心率基本保持不变.此外,即使采用了万有引力梯度稳定的组装姿态,仍需进行姿态控制和结构振动控制,以减小结构振动幅值,降低机器人与结构的碰撞风险,提高组装精度和组装效率. 展开更多
关键词 超大型航天器 空间机器人 空间组装 刚柔耦合动力学 绝对节点坐标法
在线阅读 下载PDF
考虑径向间隙的高速旋转柔性圆锯片的振动特性分析
19
作者 范博 曹建华 +2 位作者 粟鑫 肖苏伟 邓祥丰 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第36期15334-15344,共11页
电圆锯是重要的林间锯割作业工具,圆锯片振动特性直接影响了电圆锯的使用寿命和安全操作。为了便于圆锯片的安装和拆卸,圆锯片通过轴孔间隙配合与刀架进行连接,这种配合方式不能使用简支或者固支边界条件进行准确的表述。在具有随动坐... 电圆锯是重要的林间锯割作业工具,圆锯片振动特性直接影响了电圆锯的使用寿命和安全操作。为了便于圆锯片的安装和拆卸,圆锯片通过轴孔间隙配合与刀架进行连接,这种配合方式不能使用简支或者固支边界条件进行准确的表述。在具有随动坐标系的绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation, ANCF)框架下,利用空间环扇单元建立高速柔性高速旋转柔性圆锯片模型,并引入含径向间隙的弹簧约束单元对间隙配合边界条件进行模拟,考虑旋转运动中广义离心力和克氏力,根据达朗贝尔原理建立高速旋转柔性圆锯片模型的非线性动力学微分方程。通过与其他文献进行对比,验证高速旋转柔性圆锯片模型的有效性,并分析配合间隙,旋转速度和几何形状对圆锯片振动特性和临界转速的影响。 展开更多
关键词 径向间隙 绝对节点坐标法(ancf) 高速旋转 振动特性
在线阅读 下载PDF
变长度加油软管系统动力学建模及运动特性分析
20
作者 赵文碧 张泽华 +3 位作者 赵瑛 杨骕 屈耀红 席庆彪 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期920-928,共9页
空中加油过程中,软管锥套受复杂气流干扰发生飘摆运动,同时在受油机的撞击作用下可产生甩鞭现象,严重制约了空中加油的成功率及安全性。为了研究软管锥套系统的运动特性,基于绝对节点坐标方法建立变长度软管动力学模型。同时考虑软管材... 空中加油过程中,软管锥套受复杂气流干扰发生飘摆运动,同时在受油机的撞击作用下可产生甩鞭现象,严重制约了空中加油的成功率及安全性。为了研究软管锥套系统的运动特性,基于绝对节点坐标方法建立变长度软管动力学模型。同时考虑软管材质的阻尼特性、加油吊舱卷盘机构的收放运动、加油过程中存在的紊流及尾涡等风场环境,根据多体系统动力学建模理论,获得软管复杂风场下加油锥套系统动力学模型。利用有限元分析软件ANSYS仿真及Simulink数值计算对软管平稳拖曳状态下锥套的下沉量进行模拟,同时将锥套平稳拖曳阻力Simulink数值结果与NASA公开数据资料进行比较,说明所提建模方法的准确性和可行性。通过数值仿真,确定了不同飞行高度/飞行速度下加油软管的稳定拖曳状态,分析了不同对接速度下软管甩鞭动力学特性,验证了不同测力反馈点对甩鞭抑制效果的影响。 展开更多
关键词 软式空中加油 绝对节点坐标法 多体动力学建模 复杂风场 甩鞭现象
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 4 下一页 到第
使用帮助 返回顶部