微分几何与向后差分相结合的多柔体系统动力学数值方法 被引量：1

1

作者 冯力 叶尚辉 刘明治 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期92-96,共5页

将处理微分－代数混合方程的微分几何方法与向后差分相结合，建立了一种新的求解多柔体系统的力学方程的数值方法，通过典型算例验证了方法的正确性和有效性。

关键词 多柔体系统动力学 微分-代数方程 微分几何 向后差分 数值方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

起重机中滑轮绳索系统晃动冲击的动力学仿真研究 被引量：1

2

作者 王天堉 齐朝晖 +1 位作者 赵天骄 徐金帅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期190-197,242,共9页

起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺... 起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺寸,降低了求解效率。引入空间描述方法,以滑轮上接触区域的边界点划分不同接触状态的绳索,采用离散角度的圆弧插值和Hermite插值分别描述接触段绳索和滑轮间绳索的形状,求得各节点物质速度与物质加速度。考虑绳索的轴向变形,依据虚功率原理建立了滑轮绳索系统的动力学方程。通过与动力学仿真软件ADAMS对比验证了所提方法的有效性,对起重设备中常见的滑轮绳索系统进行建模,研究不同绕绳方式、吊重质量和滑轮间距对滑轮架基体晃动和受冲击程度的影响。该研究所提出的滑轮绳索动力学建模方法为工程实践提供了必要的理论支撑。 展开更多

关键词 滑轮绳索系统 晃动冲击 多柔体系统动力学 空间描述

在线阅读 下载PDF 职称材料

极大空间结构在轨组装的动力学与控制 被引量：1

3

作者 胡海岩 田强 +2 位作者 文浩 罗凯 马小飞 《力学进展》 北大核心 2025年第1期1-29,共29页

在轨组装极大空间结构是实现大容量天基通信、高精度天基观测和天基太阳能电站等未来航天任务的技术基础,具有重要的科学和工程价值.针对百米级抛物面天线等在轨组装需求,本文综述极大空间结构在轨组装相关的动力学与控制研究进展与挑战... 在轨组装极大空间结构是实现大容量天基通信、高精度天基观测和天基太阳能电站等未来航天任务的技术基础,具有重要的科学和工程价值.针对百米级抛物面天线等在轨组装需求,本文综述极大空间结构在轨组装相关的动力学与控制研究进展与挑战,讨论五个关键环节,即模块化组装方案及其动力学问题、多柔体系统动力学建模与计算、机器人运动规划与控制、组装结果的动态校验与调控、地面模拟实验.本文指出,在轨组装技术需解决柔性部件大范围运动的时空耦合动力学、机器人运动的高效规划与精准控制、力热耦合的误差校验与调控策略等难题,同时需要建立理论分析、数值仿真和地面实验验证相融合的研究框架,进而逐步推进从百米级到千米级空间结构技术的发展.最后,本文展望了未来十年的研究重点,包括高效动力学建模、复杂环境下的运动规划与控制、多模块闭合组装的动态预测与调控、天地一致的实验验证体系,进而为推动空间结构在轨组装技术提供系统性建议. 展开更多

关键词 组装总体设计 多柔体系统动力学 运动规划与控制 动态校验与调控 地面 模拟实验

在线阅读 下载PDF 职称材料

多柔体系统碰撞动力学研究综述 被引量：42

4

作者 刘才山 陈滨 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期7-14,共8页

多柔体系统碰撞动力学研究具有重要的研究价值和工程实际意义，本文针对多柔体系统碰撞动力学研究中的几个基本问题进行了全面的分析和评述，其中包括多柔体系统动力学方程的描述、碰撞模型的建立、铰接间隙引起的碰撞问题、数值算法、... 多柔体系统碰撞动力学研究具有重要的研究价值和工程实际意义，本文针对多柔体系统碰撞动力学研究中的几个基本问题进行了全面的分析和评述，其中包括多柔体系统动力学方程的描述、碰撞模型的建立、铰接间隙引起的碰撞问题、数值算法、实验研究、控制等几个方面，并根据目前的发展现状和研究中存在的问题。 展开更多

关键词 多柔体系统动力学 碰撞 间隙 控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

某产品滑倒过程多体系统动力学仿真

5

作者 王长武 杨国来 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第6期88-91,共4页

采用多柔体系统动力学的方法模拟某产品意外滑倒的物理过程,为其损伤评估提供定量的参考依据。根据产品的结构组成和滑倒过程的物理现象,建立了一种考虑低速接触/碰撞的多柔体系统动力学模型,利用模态展开法描述纵梁、面板、安装板等产... 采用多柔体系统动力学的方法模拟某产品意外滑倒的物理过程,为其损伤评估提供定量的参考依据。根据产品的结构组成和滑倒过程的物理现象,建立了一种考虑低速接触/碰撞的多柔体系统动力学模型,利用模态展开法描述纵梁、面板、安装板等产品内侧构件的弹性变形,考虑了人造革地板等非金属材料的大变形以及线缆与台面、地面的碰撞,采用适合于求解强非线性刚性微分方程的Gear法进行数值仿真计算,获得了滑倒过程的整体运动和受力规律,分析了关键部位的冲击加速度和冲击载荷,仿真结果与实际接触痕迹基本吻合。 展开更多

关键词 多柔体系统动力学 计算机仿真 接触/碰撞 滑倒过程

在线阅读 下载PDF 职称材料

双连杆柔性机械臂的动力学仿真 被引量：10

6

作者 郭军 李传辉 代桂成 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1044-1049,共6页

基于柔性杆件的有限段模型,利用Lagrange方程建立了包含刚性支座的双连杆柔性机械臂的刚、柔混合多体系统动力学模型并完成了系统的动力学仿真。仿真结果表明,有限段方法用于处理含柔性杆件的多柔体系统动力学问题是行之有效的,既可在... 基于柔性杆件的有限段模型,利用Lagrange方程建立了包含刚性支座的双连杆柔性机械臂的刚、柔混合多体系统动力学模型并完成了系统的动力学仿真。仿真结果表明,有限段方法用于处理含柔性杆件的多柔体系统动力学问题是行之有效的,既可在宏观层次上模拟各柔性臂的大范围刚体运动,又可在微观层次上模拟各柔性臂的弹性振动,能够准确地反映此类系统刚柔耦合运动特性。 展开更多

关键词 柔性机械臂 有限段方法 动力学仿真 多柔体系统动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

漂浮式海上风电机组动力学仿真分析 被引量：20

7

作者 王磊 何玉林 +2 位作者 金鑫 杜静 马山 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1309-1314,共6页

通过计算机仿真技术,分析深海漂浮式风力发电机组的动力学特性。首先分别建立海上浮式平台的水动力学模型和基于动态入流理论的风轮空气动力学数值模型,然后将其施加到由"风轮-机舱-塔筒-系泊系统"组成的多柔体系统动力学模型... 通过计算机仿真技术,分析深海漂浮式风力发电机组的动力学特性。首先分别建立海上浮式平台的水动力学模型和基于动态入流理论的风轮空气动力学数值模型,然后将其施加到由"风轮-机舱-塔筒-系泊系统"组成的多柔体系统动力学模型上,并由Fortran语言编程计算,将分析模型和结果导入到ADAMS进行可视化及后处理。最后,以美国NREL基本型5 MW风电机组数据为基础,对漂浮式风力机系统和近海的定桩式风力机系统进行动力学分析对比。研究结果表明:漂浮式海上风电机组在运行过程中,其浮式平台承受水动力而产生摇荡运动,气动载荷与水动力相互耦合对整机结构动力响应及功率波动有着明显影响。 展开更多

关键词 浮式平台 广义动态入流理论 多柔体系统动力学 风力发电机组 系泊系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于T样条的变网格等几何薄板动力学分析 被引量：6

8

作者 王悦 崔雅琦 +2 位作者 於祖庆 兰朋 陆念力 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2323-2335,共13页

具有大位移、大变形的薄板在接触碰撞等工况下,其局部应变会产生剧烈变化.为了保证对其进行动力学分析的精度和计算效率,本文整合计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助工程(CAE)系统,提出了一种基于T样条曲面的变网格柔性系统等几何分析方法... 具有大位移、大变形的薄板在接触碰撞等工况下,其局部应变会产生剧烈变化.为了保证对其进行动力学分析的精度和计算效率,本文整合计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助工程(CAE)系统,提出了一种基于T样条曲面的变网格柔性系统等几何分析方法.首先,建立基于T样条曲面单元的基尔霍夫薄板运动学模型,并根据非线性格林-拉格朗日应变建立由T样条曲面单元离散的薄板弹性模型.其次,通过在T网格中的局部区域插入节点的方式,达到T样条曲面网格局部更新的目的.利用T样条混合函数细化算法得到计算新广义变量的转换矩阵,并结合广义α法创建了变自由度系统动力学方程的求解算法,形成了系统的T样条单元局部细化算法.最后,静力学算例与柔性单摆模型分别验证了T样条薄板弹性模型的正确性,以及T样条薄板单元在动力学分析上的精度和收敛性.通过对受冲击柔性薄板的动力学分析表明,本文所提出T样条单元及局部细化算法可以只在接触碰撞等应变剧烈变化的区域实现局部网格细化,从而控制系统自由度数,提高计算效率. 展开更多

关键词 T样条 基尔霍夫薄板 等几何分析 多柔体系统动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

滑轮绳索系统中动态节点绳索单元 被引量：7

9

作者 齐朝晖 国树东 卓英鹏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1856-1871,共16页

解除了传统有限元方法中单元节点与物质点固结的假设,建立了空间点的速度和加速度与相应物质点的速度和加速度之间的数学关系,强调了虚功率原理中出现的速度和加速度皆为物质速度和物质加速度.在此基础上构造了单元节点既不与空间坐标... 解除了传统有限元方法中单元节点与物质点固结的假设,建立了空间点的速度和加速度与相应物质点的速度和加速度之间的数学关系,强调了虚功率原理中出现的速度和加速度皆为物质速度和物质加速度.在此基础上构造了单元节点既不与空间坐标固定也不与物质坐标固定的动态节点绳索单元.根据滑轮绳索系统的特点,选取绳索出入绳点的弧长坐标、出入绳角、面外摆角以及拉伸应变等空间参数描述了滑轮绳索系统的运动.将绳索与滑轮以及绳索与卷筒之间的相互作用合理简化为物质速度间的约束条件,避免了传统方法中接触力计算不收敛、效率低等缺点.所提方法可精细求解绳索与滑轮间接触边界点位置和卷筒入绳点在卷筒上的运动、滑轮的中心和其连体基的运动、绳索出入滑轮和卷筒时空间方位的变化以及绳索上任意点的拉力变化等细节.可为含绳索机械系统的力学分析提供新的理论基础.所用的解除单元节点与物质点绑定的理论具有一定的普适性,可为有限元方法的理论和应用提供参考. 展开更多

关键词 多柔体系统动力学 有限元方法 滑轮绳索系统 动态节点 空间描述

在线阅读 下载PDF 职称材料

风力发电机在地震-风力作用下的载荷计算 被引量：15

10

作者 吴春艳 金鑫 +2 位作者 何玉林 王磊 刘桦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第18期2236-2240,共5页

为了对风力发电机在地震-风力作用下的受力情况进行仿真计算,采用多柔体系统动力学理论建立了风力发电机结构动力学分析模型,并在FORTRAN下编程实现;采用动态入流理论进行气动载荷计算,用Euro code 8生成地震谱。以某企业开发的大型风... 为了对风力发电机在地震-风力作用下的受力情况进行仿真计算,采用多柔体系统动力学理论建立了风力发电机结构动力学分析模型,并在FORTRAN下编程实现;采用动态入流理论进行气动载荷计算,用Euro code 8生成地震谱。以某企业开发的大型风力机为对象,应用该方法,首先进行了模态分析和地震载荷谱计算,同权威计算软件GH Bladed计算结果的比较表明,建立的计算模型正确可行;然后,对该风力机在地震-风力联合作用下的载荷进行了计算,结果显示,此时风力机所受载荷比正常情况下高出许多。 展开更多

关键词 风力发电机 多柔体系统动力学理论 地震 风载 载荷计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

地震作用下的风电机组振动仿真分析 被引量：9

11

作者 何玉林 王磊 +1 位作者 杜静 金鑫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期179-184,共6页

应用基于多柔体动力学的联合仿真技术对地震作用下的风力发电机振动响应进行了研究。首先采用GDW理论进行风力机气动载荷计算分析,在Fortran下建立风力发电"叶轮—机舱—塔架"整机的多柔体系统动力学模型,将该系统模型转化为A... 应用基于多柔体动力学的联合仿真技术对地震作用下的风力发电机振动响应进行了研究。首先采用GDW理论进行风力机气动载荷计算分析,在Fortran下建立风力发电"叶轮—机舱—塔架"整机的多柔体系统动力学模型,将该系统模型转化为ADAMS分析模型。然后通过动态链接文件和根据Eurocode8编写的地震载荷谱,在ADAMS中进行地震作用下的风力机系统联合仿真。仿真数据同Bladed软件结果比较表明,该联合仿真方法可较好的模拟风力机在地震作用下的振动响应。该文为研究地震对风力发电机的影响进行了一次有益的探索。 展开更多

关键词 多柔体系统动力学 GDW理论 地震载荷 风力发电机 联合仿真 振动

在线阅读 下载PDF 职称材料

后续文章简要

12

《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期358-358,F0003,共2页

大型网架式可展开空间结构的非线性动力学与控制 我国航天工业发展迫切需要可入轨后展开的大型网架式空间结构技术，以便设计和研制口径十几米、乃至数十米的大型空间天线，该技术的科学基础是高品质的非线性动力学建模、分析和控制．... 大型网架式可展开空间结构的非线性动力学与控制 我国航天工业发展迫切需要可入轨后展开的大型网架式空间结构技术，以便设计和研制口径十几米、乃至数十米的大型空间天线，该技术的科学基础是高品质的非线性动力学建模、分析和控制．本文综述了国内外该领域的研究进展，提出应重点关注的三个科学问题：一是大型网架式空间结构展开过程的多柔体系统动力学，尤其是如何对微重力环境下索网的接触和缠绕、运动副内碰撞、结构展开与航天器本体间的耦合等导致的非线性动力学进行建模和分析：二是大型网架式空间结构展开锁定后的动力学分析，尤其是如何揭示结构柔性、众多运动副间隙、热交变冲击等因素引起的复杂非线性振动机理；三是大型网架式空间结构展开锁定后的动力学控制，尤其是如何在欠驱动、低能耗条件下对非线性振动和波动提出有效控制方法． 展开更多

关键词 非线性动力学建模 动力学控制 多柔体系统动力学 空间结构 运动副间隙 结构技术 微重力环境 动力学分析

在线阅读 下载PDF 职称材料