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车辆悬架多刚体动力学分析及PID控制研究 被引量:22
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作者 宋宇 陈无畏 黄森仁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期4-7,21,共5页
以多刚体系统动力学的拉格朗日方法对车辆悬架进行研究 ,建立了基于多刚体系统动力学的主动悬架系统模型 ,并采用 PID控制策略 ,进行了理论分析和计算机仿真。计算结果表明 ,构建的以多刚体系统动力学方法同 PID控制策略相结合的车辆悬... 以多刚体系统动力学的拉格朗日方法对车辆悬架进行研究 ,建立了基于多刚体系统动力学的主动悬架系统模型 ,并采用 PID控制策略 ,进行了理论分析和计算机仿真。计算结果表明 ,构建的以多刚体系统动力学方法同 PID控制策略相结合的车辆悬架系统性能良好 。 展开更多
关键词 车辆 悬架 多刚体动力学 PID控制 控制系统 理论分析 计算机仿真
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车载冷发射系统多刚体动力学快速仿真研究 被引量:3
2
作者 闫攀运 梁国柱 +2 位作者 吕永志 齐志会 王玺 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期71-78,共8页
为了满足发射动力学快速分析的需要,采用多刚体动力学的绝对坐标方法以适应发射车约束复杂和变拓扑结构的特点,针对车载冷发射系统的典型结构和弹射物理过程,建立并应用了9自由度快速仿真模型。与ADAMS和ABAQUS仿真对比表明,本文计算的... 为了满足发射动力学快速分析的需要,采用多刚体动力学的绝对坐标方法以适应发射车约束复杂和变拓扑结构的特点,针对车载冷发射系统的典型结构和弹射物理过程,建立并应用了9自由度快速仿真模型。与ADAMS和ABAQUS仿真对比表明,本文计算的车架后支腿载荷偏差不超过4%,而仿真时间只有ADAMS的7.1%和ABAQUS的0.004%,能够快速有效地分析系统的动态特性。通过实例研究了发射管底座-车架支腿载荷比的动态特性和附加载荷分配因子对该载荷比均值及发射管口最大位移的影响。结果表明,发射管底座-车架支腿载荷比在发射过程中逐渐增大并达到稳定值,附加载荷分配因子决定了发射管内弹道压力载荷通过发射管底座和发射车支腿分散传递到地面的载荷分配比例,并且存在最佳附加载荷分配因子,能使弹体的弹射起动过程对系统的扰动影响最小。 展开更多
关键词 发射动力学 车载冷发射 多刚体动力学 变拓扑系统 数值仿真
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基于多刚体动力学的主动转向系统建模与仿真 被引量:8
3
作者 冯樱 郭一鸣 王保华 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第1期179-181,共3页
首先对前轮主动转向系统结构形式进行分析和简化,确定了双行星齿轮机构的拓扑关系;其次,基于多体动力学仿真软件ADAMS完成了主动转向系统建模和运动学仿真,并建立带主动转向子系统的整车模型;接着,讨论了转向系变传动比控制原理,研究了... 首先对前轮主动转向系统结构形式进行分析和简化,确定了双行星齿轮机构的拓扑关系;其次,基于多体动力学仿真软件ADAMS完成了主动转向系统建模和运动学仿真,并建立带主动转向子系统的整车模型;接着,讨论了转向系变传动比控制原理,研究了传动比随车速和转角变化的关系;最后,对传统转向汽车和实施主动转向汽车的操纵稳定性进行了对比分析。结果表明,主动转向系统可提高汽车的操纵稳定性。所建立的主动转向系统多刚体模型为深入研究主动转向控制提供了依据。 展开更多
关键词 主动转向 多刚体动力学 建模与仿真 变转向传动比
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基于多刚体动力学的人-车碰撞事故形态重构研究 被引量:6
4
作者 蒋阳 黄海波 +2 位作者 谭正平 杨建军 李丹 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第34期285-289,295,共6页
交通事故重构已成为事故鉴定的重要技术手段,对还原交通事故碰撞过程十分有效。目前绝大多数重构技术均依赖于事故现场碰撞信息的采集;但准确性较低且缺乏通用性。针对某真实人-车碰撞事故案例,基于多刚体动力学原理,建立人-车碰撞数字... 交通事故重构已成为事故鉴定的重要技术手段,对还原交通事故碰撞过程十分有效。目前绝大多数重构技术均依赖于事故现场碰撞信息的采集;但准确性较低且缺乏通用性。针对某真实人-车碰撞事故案例,基于多刚体动力学原理,建立人-车碰撞数字化模型;并借助其重构事故发生时的各参与方运动状态,实现车辆损伤信息与行人冲击损伤机理的多重融合。通过行人最终位置、车辆受损区域、行人损伤等事故现场信息,验证数字重构模型的准确性。研究成果可为进一步探讨汽车前部结构设计与人员损伤的内在联系提供理论支撑;亦对制定有效规范的交通行为举措,保护交通事故中弱势群体具有较重要意义。 展开更多
关键词 人车碰撞 多刚体动力学 事故重构
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多刚体动力学的STEP描述及其映射研究 被引量:2
5
作者 刘子建 徐丽茹 伍素珍 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期46-50,共5页
基于STEP(产品数据表达和交换)国际标准,提出了一种具有构件、约束、力和运动激励等多个要素的多刚体动力学模型,以应用协议AP105为基础制定了关于多刚体中力和约束等方面的应用协议,并对EXPRESS向C++的映射规则进行了分析,从而为STEP... 基于STEP(产品数据表达和交换)国际标准,提出了一种具有构件、约束、力和运动激励等多个要素的多刚体动力学模型,以应用协议AP105为基础制定了关于多刚体中力和约束等方面的应用协议,并对EXPRESS向C++的映射规则进行了分析,从而为STEP模型的实现提供了一种有效的解决方法. 展开更多
关键词 多刚体动力学 应用协议 产品数据表达和交换标准 EXPRESS
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架空线路风偏计算的多刚体动力学模型及其分析 被引量:2
6
作者 胡鑫 王璋奇 田瑞 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期737-747,共11页
为准确高效地计算架空线路动态风偏位移响应,进而预防风偏闪络事故发生,结合架空线路风偏摆动的运动特征,考虑绝缘子串中各个绝缘子的相对运动,采用多个刚杆与扭转弹簧相互连接模拟架空导线,根据风偏变形的力学关系与能量守恒原则,建立... 为准确高效地计算架空线路动态风偏位移响应,进而预防风偏闪络事故发生,结合架空线路风偏摆动的运动特征,考虑绝缘子串中各个绝缘子的相对运动,采用多个刚杆与扭转弹簧相互连接模拟架空导线,根据风偏变形的力学关系与能量守恒原则,建立了连续档架空线路风偏位移响应的多刚体模型与动力学方程;通过量纲分析与相似理论构建物理仿真模型的风洞实验,验证多刚体模型的准确性;通过对工程实例进行数值仿真分析,并比较多刚体模型与通用软件有限元模型的运算时间,验证多刚体模型的高效性。研究结果表明:连续档架空线路的风偏多刚体动力学模型可以有效展现各个绝缘子串与各档导线的动态风偏响应规律,计算精度能够满足工程使用需求,计算效率优于有限元模型。 展开更多
关键词 架空线路 风偏位移响应 多刚体动力学模型 风洞实验 数值仿真
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轴对称矢量喷管多刚体动力学自动建模开发 被引量:2
7
作者 何江军 王汉平 +2 位作者 张少军 金文栋 巩明 《四川兵工学报》 CAS 2015年第3期67-70,共4页
根据轴对称矢量喷管UG三维装配模型,参考简化模型和手动建模过程并编写了ADAMS宏命令,定制了划分不同模块的自动建模界面;顺序操作自动建模界面并添加等效燃气载荷,自动建立了矢量喷管多刚体动力学模型;对比0 Km、0 Ma中间状态下0°... 根据轴对称矢量喷管UG三维装配模型,参考简化模型和手动建模过程并编写了ADAMS宏命令,定制了划分不同模块的自动建模界面;顺序操作自动建模界面并添加等效燃气载荷,自动建立了矢量喷管多刚体动力学模型;对比0 Km、0 Ma中间状态下0°、10°、20°矢量偏转角时3个A8作动筒X方向载荷叠加曲线验证矢量喷管自动建模的可行性和便捷性;该研究将指导实物试验,优化产品设计,为其他类似复杂机构的自动建模提供重要借鉴。 展开更多
关键词 轴对称矢量喷管 多刚体动力学 自动建模 ADAMS
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虚拟轴混联研抛机床含间隙多刚体动力学研究 被引量:1
8
作者 于淼 赵继 《机床与液压》 北大核心 2005年第5期23-25,共3页
为了在自由曲面的弹性研抛中,获得稳定的动力学特性和加工效果,开发了一种由“3轴并联+2轴串联”构成的新型五自由度混联虚拟轴研抛机床。本文考虑铰接间隙的影响,运用牛顿二状态运动模型,对虚拟轴混联研抛机床并联机构建立了含间隙多... 为了在自由曲面的弹性研抛中,获得稳定的动力学特性和加工效果,开发了一种由“3轴并联+2轴串联”构成的新型五自由度混联虚拟轴研抛机床。本文考虑铰接间隙的影响,运用牛顿二状态运动模型,对虚拟轴混联研抛机床并联机构建立了含间隙多刚体动力学统一方程。分析结果表明,由于间隙铰的存在,使间隙铰处运动副反力呈现大幅度连续波动现象,影响了虚拟轴混联研抛机床的运动稳定性。 展开更多
关键词 虚拟轴混联研抛机床 并联机构 间隙 多刚体动力学
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火炮固有频率的多刚体动力学计算方法
9
作者 史跃东 邵松世 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2013年第5期21-25,共5页
基于多体系统动力学理论,建立了火炮系统的多刚体动力学模型,推导了封闭形式的动力学方程,给出了射击过程中火炮所受各类主动力的处理方法。由该动力学方程,推得火炮系统的固有频率计算通式,并计算了火炮有、无后坐两类工况下的固有频... 基于多体系统动力学理论,建立了火炮系统的多刚体动力学模型,推导了封闭形式的动力学方程,给出了射击过程中火炮所受各类主动力的处理方法。由该动力学方程,推得火炮系统的固有频率计算通式,并计算了火炮有、无后坐两类工况下的固有频率。计算结果与模态实验结果比较分析表明:利用多体建模方法计算火炮系统固有频率方便、通用,且计算精度高。 展开更多
关键词 火炮 多刚体动力学 固有频率
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考虑桨叶伺服控制的浮式风机多刚体动力学建模与验证 被引量:4
10
作者 刘增辉 陈建兵 +1 位作者 宋玉鹏 张自立 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期892-902,共11页
浮式风机是深远海域风力发电的关键结构,分析其在复杂海况下的动力学响应特征对保障远海风能开发具有重要意义。在初步设计和方案比选阶段,需要开发能够定量把握浮式风机动力学主要特征、且分析高效的一体化分析模型。为此,针对大型Spa... 浮式风机是深远海域风力发电的关键结构,分析其在复杂海况下的动力学响应特征对保障远海风能开发具有重要意义。在初步设计和方案比选阶段,需要开发能够定量把握浮式风机动力学主要特征、且分析高效的一体化分析模型。为此,针对大型Spar式海上浮式风机,建立了多刚体动力学全耦合分析模型。基于Lagrange方程,推导了考虑桨叶转动与桨距控制的8自由度刚体运动方程。结合所建议的多刚体模型,基于Spar式浮式风机1∶50缩尺模型试验实测数据,建立了与试验物理模型相应的一体化多刚体数值模型,并进行了静力、纯风、纯浪以及风-浪联合条件下数值分析结果与试验观测结果的对比分析。采用本文建模理论,建立了OC3-Spar式浮式风机足尺结构数值分析模型,并与常用的风机结构分析软件FAST的计算结果进行了对比分析。通过与上述缩尺物理模型试验和足尺数值模型软件分析对比,验证了浮式风机多刚体动力学分析模型的有效性。 展开更多
关键词 浮式风机 多刚体动力学模型 全耦合模型 模型试验 试验验证 数值验证
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多刚体动力学在缆索动力分析中的应用 被引量:5
11
作者 赵阳 范菊 +1 位作者 袁梦 缪国平 《船海工程》 2011年第1期152-155,共4页
采用多刚体动力学方法建立缆索的力学模型,根据得到的KANE运动力学方程,利用四阶龙格库塔法在时域内进行求解并分析缆索的动力特性。对于单根锚链,采用多刚体法和有限元法进行计算,并将计算结果和相应的试验结果进行比较,验证了多刚体... 采用多刚体动力学方法建立缆索的力学模型,根据得到的KANE运动力学方程,利用四阶龙格库塔法在时域内进行求解并分析缆索的动力特性。对于单根锚链,采用多刚体法和有限元法进行计算,并将计算结果和相应的试验结果进行比较,验证了多刚体法在锚链动力分析中的可靠性。在此基础上考察多刚体法在钢缆动力分析中的适用性。通过改变链环长度,比较模型缆上端点的张力变化,由计算结果发现对于环长和链长的比值在一定范围内,多刚体法可以用于缆的动力分析。 展开更多
关键词 多刚体动力学 动力分析 链环
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基于ADAMS的多刚体动力学简化建模与仿真 被引量:22
12
作者 王坤 邢海军 +1 位作者 徐梦超 张林浩 《图学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期733-738,共6页
应用多刚体动力学理论在ADAMS软件中对复杂模型进行简化建模与仿真,解决复杂模型在ADAMS中建模过程繁琐、仿真过程计算效率低等问题。首先对简化建模方法的多刚体动力学理论进行了分析;然后提出了基于ADAMS简化建模的具体方法,着重研究... 应用多刚体动力学理论在ADAMS软件中对复杂模型进行简化建模与仿真,解决复杂模型在ADAMS中建模过程繁琐、仿真过程计算效率低等问题。首先对简化建模方法的多刚体动力学理论进行了分析;然后提出了基于ADAMS简化建模的具体方法,着重研究了使原模型和简化模型中心主转动惯量、中心惯量主轴连体基方向相同的数学方法;最后,将该简化建模方法应用到过山车单车模型上,并对仿真结果进行对比分析。结果显示基于ADAMS的多刚体动力学简化过山车模型与原模型的仿真效果基本相同。该简化建模方法能有效提高复杂模型在ADAMS中的建模效率和仿真的计算效率。 展开更多
关键词 ADAMS 多刚体动力学 简化建模 运动仿真 过山车
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多刚体系统动力学在汽车转向和悬架系统运动分析中的应用 被引量:21
13
作者 张越今 陈奎元 林逸 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1995年第5期263-273,共11页
多刚体系统动力学是近20年发展起来的力学新分支。本文以该领域中的R—W方法为理论基础,编制了可自动建模并进行计算机数值仿真计算的汽车转向、悬架运动分析通用程序。运用该程序对大量的实车进行了计算分析,经整车和转向悬架系统的试... 多刚体系统动力学是近20年发展起来的力学新分支。本文以该领域中的R—W方法为理论基础,编制了可自动建模并进行计算机数值仿真计算的汽车转向、悬架运动分析通用程序。运用该程序对大量的实车进行了计算分析,经整车和转向悬架系统的试验结果表明,用该程序进行汽车转向、悬架运动分析,所得结果准确,计算迅速,可方便地进行转向、悬架设计方案的比较和参数的选择。 展开更多
关键词 多刚体动力学 汽车 转向 悬架 运动 分析
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多刚体系统动力学在汽车操纵动力学建模中的应用 被引量:7
14
作者 崔胜民 余群 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期95-100,共6页
R-W方法是一种适用于建立多刚体系统模型的普遍性方法,具有推导准确、通用性好、推导出的模型便于用计算机求解等优点。本文应用该方法建立了多自由度汽车操纵动力学模型,给出了用此模型对北京121轻型货车进行汽车操纵稳定性动态模拟的... R-W方法是一种适用于建立多刚体系统模型的普遍性方法,具有推导准确、通用性好、推导出的模型便于用计算机求解等优点。本文应用该方法建立了多自由度汽车操纵动力学模型,给出了用此模型对北京121轻型货车进行汽车操纵稳定性动态模拟的实例。 展开更多
关键词 多刚体动力学 动力学 模型 汽车 操纵稳定性
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基于对偶四元数的多体系统动力学建模和控制 被引量:3
15
作者 王培栋 王天舒 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2091-2102,共12页
空间机械臂的在轨作业是当前空间在轨服务中应用最为广泛的技术之一,然而,机械臂在操作过程中漂浮基座与臂体之间的位姿耦合效应极为显著,这给控制系统设计带来了新挑战.针对多刚体系统的位姿一体化建模与控制问题,文章改进了基于对偶... 空间机械臂的在轨作业是当前空间在轨服务中应用最为广泛的技术之一,然而,机械臂在操作过程中漂浮基座与臂体之间的位姿耦合效应极为显著,这给控制系统设计带来了新挑战.针对多刚体系统的位姿一体化建模与控制问题,文章改进了基于对偶四元数的位姿一体化建模和控制方法,使之可以应用于多刚体系统.该方法不仅能够精确描述复杂的力学关系,还能够在统一的数学框架中有效地处理位姿耦合问题,这为后续设计姿轨一体化的控制系统提供了极大的便利.首先,基于铰链模型建立了对偶四元数形式的铰链和臂体之间的速度和加速度递推关系,然后,利用铰链和臂体间力-力矩传递关系建立了递推形式的逆向动力学方程,为了便于控制系统设计与分析,随后推导建立了矩阵形式的位姿一体化的正向动力学方程.然后针对推进器和控制力矩陀螺讨论了具体的执行机构的动力学建模问题,并分别讨论了机械臂和漂浮基座的位姿一体化控制问题.最后,对一个6自由度机械臂和漂浮基座的组合体进行了动力学建模和控制仿真,动力学仿真的结果证明了所提动力学建模方法的正确性,控制仿真表明控制系统能较快地抵消机械臂运动对基座产生的干扰力和干扰力矩,证明了所提控制方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 多刚体动力学 对偶四元数 一体化控制 空间机械臂 漂浮基座
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载货汽车平顺性多刚体系统动力学建模与仿真 被引量:13
16
作者 伍建伟 刘夫云 +2 位作者 匡兵 杨孟杰 李宽 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第3期299-304,372,共7页
文章根据载货汽车的特点对其模型进行了简化,建立了十一自由度的多刚体系统动力学模型;以卡尔丹角描述载货汽车多刚体系统的姿态,运用多刚体系统动力学建模方法,建立了载货汽车十一自由度平顺性动力学模型及其动力学方程;激励分析中考... 文章根据载货汽车的特点对其模型进行了简化,建立了十一自由度的多刚体系统动力学模型;以卡尔丹角描述载货汽车多刚体系统的姿态,运用多刚体系统动力学建模方法,建立了载货汽车十一自由度平顺性动力学模型及其动力学方程;激励分析中考虑了轮胎径向跳动的影响,采用逆快速傅里叶变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)法建立了四轮相关路面随机输入时域模型;在此基础上,利用Matlab的GUI模块开发了载货汽车平顺性时域仿真系统,并以某型号载货汽车为例进行了平顺性时域仿真;最后,通过载货汽车平顺性实验,验证了该系统的仿真结果是准确可靠的。该系统实现了载货汽车多刚体系统的参数化建模与仿真,能有效地对载货汽车平顺性进行性能预测和评估。 展开更多
关键词 载货汽车 多刚体系统动力学 平顺性 逆快速傅里叶变换(IFFT) Matlab软件
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多刚体系统动力学在车辆转向机构设计中的应用 被引量:2
17
作者 叶炳玲 于清 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期97-103,共7页
本文应用多刚体系统动力学的方法,对汽车转向系统和转向轮的姿态作了较全面、系统的分析,确定了转向系各参数对两转向轮偏转角和车轮外倾角的影响,为汽车转向机构设计提供了新的研究方法和可靠的技术依据.
关键词 转向轮 偏转角 汽车 多刚体动力学 转向传动机构
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车辆-行人碰撞中颅脑伤及动力学响应的研究 被引量:12
18
作者 杨济匡 李凡 李莉 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期30-34,共5页
采用多体动力学软件开发建立的车辆行人碰撞仿真模型,模拟了碰撞事故中行人的动态响应,确定和分析了颅脑损伤相关的主要碰撞生物力学参数以及影响颅脑损伤的汽车前部结构主要设计参数.研究结果表明,限制车辆行驶速度、适当减小汽车前部... 采用多体动力学软件开发建立的车辆行人碰撞仿真模型,模拟了碰撞事故中行人的动态响应,确定和分析了颅脑损伤相关的主要碰撞生物力学参数以及影响颅脑损伤的汽车前部结构主要设计参数.研究结果表明,限制车辆行驶速度、适当减小汽车前部结构刚度以及适当提高发动机盖缘高度可以很大程度上降低行人的颅脑损伤. 展开更多
关键词 数学模型 行人 颅脑伤 多刚体动力学 碰撞仿真
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大垂度柔索的动力学建模与仿真 被引量:12
19
作者 李宾 李映辉 殷学纲 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期640-646,共7页
用多刚体_球铰模型对大垂度柔索进行离散化建模 ,利用多刚体系统动力学理论建立了该模型的动力学方程· 采用矩阵广义逆理论对其位移和速度进行修正 ,以消除该微分_代数方程在数值分析中的违约现象· 数值仿真证明了该方法的... 用多刚体_球铰模型对大垂度柔索进行离散化建模 ,利用多刚体系统动力学理论建立了该模型的动力学方程· 采用矩阵广义逆理论对其位移和速度进行修正 ,以消除该微分_代数方程在数值分析中的违约现象· 数值仿真证明了该方法的正确性· 展开更多
关键词 大垂度柔索 多刚体动力学 数值仿真 动力学 建模
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基于ADAMS.LifeMOD的人体头颈部动力学仿真与验证 被引量:13
20
作者 张竟 韩旭 文桂林 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2718-2721,共4页
基于多刚体动力学软件ADAMS和生物力学仿真软件LifeMOD,建立了一个人体头颈部三维多刚体动力学模型。该模型包括颅骨、颈椎骨、肩胛骨、躯干上段以及体现粘弹性性质的肌肉组织。采用美国海军力学实验室的前碰撞志愿者实验数据对模型进... 基于多刚体动力学软件ADAMS和生物力学仿真软件LifeMOD,建立了一个人体头颈部三维多刚体动力学模型。该模型包括颅骨、颈椎骨、肩胛骨、躯干上段以及体现粘弹性性质的肌肉组织。采用美国海军力学实验室的前碰撞志愿者实验数据对模型进行了验证。验证结果表明,该模型具有很好的可信度,可以用来研究在碰撞条件下头颈部的动力学响应特性。 展开更多
关键词 颈椎 多刚体动力学模型 碰撞安全 生物力学 ADAMS.LifeMOD
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