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基于Bathe积分算法的机械系统多体动力学方程求解方法 被引量:3
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作者 吉磊 钱林方 +1 位作者 陈光宋 尹强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1218-1226,共9页
准确与高效的求解算法一直是多体系统动力学领域的关键问题.重点研究了将Bathe积分算法应用于机械系统多体动力学方程的求解,将多体系统动力学方程整理为显含广义阻尼矩阵的一般形式.利用Bathe积分策略,推导了基于此形式动力学方程的求... 准确与高效的求解算法一直是多体系统动力学领域的关键问题.重点研究了将Bathe积分算法应用于机械系统多体动力学方程的求解,将多体系统动力学方程整理为显含广义阻尼矩阵的一般形式.利用Bathe积分策略,推导了基于此形式动力学方程的求解流程,并将广义阻尼矩阵用于迭代计算时雅克比矩阵初值的选择,减少迭代计算次数.为了减小违约的影响,动力学方程中添加了Baumgarte违约稳定项.数值算例表明:利用Bathe积分算法求解多体系统动力学方程具有高准确性、良好的稳定性和较低的数值耗散,显含广义阻尼矩阵的动力学方程形式也使求解更加高效. 展开更多
关键词 Bathe积分算法 机械系统多体动力学方程 广义阻尼矩阵 Baumgarte违约稳定项
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复杂机械系统的多体动力学参数化建模技术研究 被引量:5
2
作者 王波兴 堵云竹 +1 位作者 张卫国 夏鸿建 《机床与液压》 北大核心 2007年第4期201-202,235,共3页
在开发复杂机械动力学仿真分析软件InteDyna的过程中,将参数化驱动技术引入复杂机械动力学系统的建模中。使用面向对象的分析方法,建立了复杂机械动力学系统的基本参数化模型,并引入工程参数,支持多体动力学系统的快速建模和模型重用。
关键词 复杂机械系统 多体动力学 参数化 建模
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Maggi方程对约束机械系统动力学分析的应用
3
作者 袁士杰 吕哲勤 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第4期58-64,共7页
指出分析动力学的Maggi方程是约束机械系统动力学模型的各种缩减法的基础,分别用广义坐标分类法和奇异值分解法导出了约束机械系统嵌入约束的Maggi动力学方程。
关键词 约束机械系统 Maggi方程 动力学
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含间隙铰的机械多体系统动力学模型 被引量:52
4
作者 阎绍泽 陈鹿民 +2 位作者 季林红 俞武勇 金德闻 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期290-294,共5页
对四类间隙铰模型(连续接触模型、有限元模型、经典碰撞模型和接触变形模型)进行分析比较,给出了经典碰撞和接触变形模式的含间隙多体系统动力学模型。经典碰撞模式的动力学模型着重考察系统动力学的整体行为,不能预测碰撞过程中铰关节... 对四类间隙铰模型(连续接触模型、有限元模型、经典碰撞模型和接触变形模型)进行分析比较,给出了经典碰撞和接触变形模式的含间隙多体系统动力学模型。经典碰撞模式的动力学模型着重考察系统动力学的整体行为,不能预测碰撞过程中铰关节局部接触力的变化历程。接触变形模式的多体系统动力学模型考虑了碰撞体间的法向和切向接触力,以及阻力矩,能够求解系统运动过程中间隙铰轴销与孔体的碰撞力。采用间隙铰的非线性弹簧阻尼模型,研究了重力场及其方向性对空间可展机构动力学性能的影响。计算结果表明,无重力与有重力环境时含间隙可展机构动力学行为有较大地差别,重力作用使间隙铰内碰撞减弱。为了保证在地面试验中可靠地预测在太空展开性能,可展机构在地面试验时应采取重力补偿措施。 展开更多
关键词 含间隙铰 结构动力学 多体系统 动力学模型 重力场 机械系统 碰撞
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多体系统动力学微分/代数方程组数值方法 被引量:52
5
作者 潘振宽 赵维加 +1 位作者 洪嘉振 刘延柱 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第1期28-40,共13页
多体系统动力学微分/代数混合方程组又称Euler-lagrange方程,是近十年来动力学和计算数学领域研究的热点之一.本文介绍这两个领域中引入的传统的数值积分方法与新的理论.
关键词 多体系统 动力学 E-L方程 数值积分方法
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车辆多体系统动力学方程的有限元法 被引量:8
6
作者 李东平 曾庆元 娄平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期33-38,共6页
用有限元法研究车辆多体系统的动力学建模。将车辆的车体、前后转向架和各轮对等刚体作为结点,相邻结点之间的弹簧阻尼系统作为单元。根据动力学总势能不变值原理,求得车辆系统的总质量矩阵,导出各弹簧阻尼单元的刚度矩阵、阻尼矩阵和... 用有限元法研究车辆多体系统的动力学建模。将车辆的车体、前后转向架和各轮对等刚体作为结点,相邻结点之间的弹簧阻尼系统作为单元。根据动力学总势能不变值原理,求得车辆系统的总质量矩阵,导出各弹簧阻尼单元的刚度矩阵、阻尼矩阵和轮对的蠕滑阻尼矩阵、蠕滑刚度矩阵。采用"对号入坐"法则,形成车辆系统的总阻尼矩阵和总刚度矩阵,并对轮轨约束边界条件进行处理,从而成功建立了车辆多体系统动力学方程。 展开更多
关键词 车辆模型 多体系统 动力学方程 有限单元法
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多刚体系统碰撞动力学方程及可解性判别准则 被引量:9
7
作者 梁敏 洪嘉振 刘延柱 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第1期56-62,130,共7页
本文引入碰撞铰概念描述开环和闭环多刚体系统中各刚体间任意碰撞的情况,导出了适用于计算机编程求解的碰撞动力学方程,该方程适用于开环和闭环系统,文章对方程可能出现奇异的情况作了讨论,根据系统的碰撞结构导出了方程非奇异的必要和... 本文引入碰撞铰概念描述开环和闭环多刚体系统中各刚体间任意碰撞的情况,导出了适用于计算机编程求解的碰撞动力学方程,该方程适用于开环和闭环系统,文章对方程可能出现奇异的情况作了讨论,根据系统的碰撞结构导出了方程非奇异的必要和充分条件,文末以卫星帆板展开锁定过程作为算例。 展开更多
关键词 碰撞 多体动力学 约束方程
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多体系统动力学微分/代数方程约束误差小扰动自我稳定方法 被引量:13
8
作者 赵维加 潘振宽 王艺兵 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2000年第1期94-98,共5页
多体系统动力学微分/ 代数混合方程组又称为Euler_Lagrange 方程· 其数值积分的困难之一是由违约引起的数值不稳定· 基于对约束方程左部的Tylor 展开, 根据积分步长提出了一种能对约束误差自动修正的... 多体系统动力学微分/ 代数混合方程组又称为Euler_Lagrange 方程· 其数值积分的困难之一是由违约引起的数值不稳定· 基于对约束方程左部的Tylor 展开, 根据积分步长提出了一种能对约束误差自动修正的小扰动违约稳定方法· 该方法大大改善了传统违约修正法的数值性态,并具有简单、实用、高效的特点· 最后对该方法与传统增广方法及其违约修正方法进行了数值比较· 展开更多
关键词 数值稳定性 多体系统 动力学 微分/代数方程
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多体系统动力学微分/代数方程组的一类新的数值分析方法 被引量:4
9
作者 王艺兵 赵维加 潘振宽 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1997年第9期845-852,共8页
本文讨论了多体系统动力学微分/代数混合方程组的数值离散问题.首先把参数t并入广义坐标讨论,简化了方程组及其隐含条件的结构,并将其化为指标1的方程组.然后利用方程组的特殊结构,引入一种局部离散技巧并构造了相应的算法.算法... 本文讨论了多体系统动力学微分/代数混合方程组的数值离散问题.首先把参数t并入广义坐标讨论,简化了方程组及其隐含条件的结构,并将其化为指标1的方程组.然后利用方程组的特殊结构,引入一种局部离散技巧并构造了相应的算法.算法结构紧凑,易于编程,具有较高的计算效率和良好的数值性态,且其形式适合于各种数值积分方法的的实施.文末给出了具体算例. 展开更多
关键词 多体系统 动力学 微分/代数方程 数值解
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多体系统动力学方程的无违约数值计算方法 被引量:3
10
作者 刘颖 马建敏 +1 位作者 苏芳 张文 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期942-947,共6页
多体系统动力学方程为3阶微分代数方程,已有的约束违约稳定法存在位移违约问题,数值仿真准确性和稳定性不足。本文将求解高阶微分代数方程的降阶理论、ε嵌入处理方式与隐式龙格库塔法相结合,提出了直接满足位移约束条件的多体系统动力... 多体系统动力学方程为3阶微分代数方程,已有的约束违约稳定法存在位移违约问题,数值仿真准确性和稳定性不足。本文将求解高阶微分代数方程的降阶理论、ε嵌入处理方式与隐式龙格库塔法相结合,提出了直接满足位移约束条件的多体系统动力学方程的无违约算法,避免了约束违约问题。该方法先将多体动力学方程转化为2阶微分代数方程,并与位移约束方程联立;再应用ε嵌入隐式龙格库塔法进行数值求解。应用两种方法分别对单摆机构进行数值仿真,结果表明本文的方法不仅能适应较大步长,且准确性和稳定性均优于约束违约稳定法。 展开更多
关键词 多体系统 动力学分析 微分代数方程 约束违约 隐式龙格库塔法
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带约束非线性多体系统动力学方程数值分析方法 被引量:3
11
作者 张彦梅 王琪 陆启韶 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期54-58,共5页
Lagrange方法是建立带约束多体系统动力学方程的普遍方法之一 ,其方程的形式为微分 代数方程组 ,数值计算与数值分析是研究多体系统动力学特性的重要方法。本文利用缩并法给出了带约束多体系统动力学方程的隐式数值计算方法和Lyapunov... Lagrange方法是建立带约束多体系统动力学方程的普遍方法之一 ,其方程的形式为微分 代数方程组 ,数值计算与数值分析是研究多体系统动力学特性的重要方法。本文利用缩并法给出了带约束多体系统动力学方程的隐式数值计算方法和Lyapunov指数的计算方法。将数值仿真、Lya punov指数计算和Poincare映射有机结合 ,分析非线性多体系统动力学行为。通过一个算例 。 展开更多
关键词 约束 非线性 多体系统动力学方程 数值分析方法 隐式算法 LYAPUNOV指数 零空间法 航空结构动力学
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ADAMS多体系统建模与动力学方程迭代求解 被引量:4
12
作者 马吉胜 《兵工自动化》 2004年第2期49-51,共3页
基于ADAMS的复杂多体系统建模与动力学方程的迭代求解,是将复杂多体系统分割为一个主子系统和若干辅子系统。主子系统用ADAMS建模并求解。辅子系统由用户自编外部程序建模并求解。依据位移、速度、加速度的协调条件,使主、辅子系统发生... 基于ADAMS的复杂多体系统建模与动力学方程的迭代求解,是将复杂多体系统分割为一个主子系统和若干辅子系统。主子系统用ADAMS建模并求解。辅子系统由用户自编外部程序建模并求解。依据位移、速度、加速度的协调条件,使主、辅子系统发生联系,利用ADAMS求解器嵌含的迭代过程,实施整个系统的迭代求解。 展开更多
关键词 多体系统建模 动力学方程 迭代法 ADAMS 机械系统
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求解多体系统动力学方程的子系统迭代法 被引量:1
13
作者 王晓锋 马吉胜 董殿军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期118-121,共4页
提出一种求解多体系统动力学方程的迭代法,将多体系统分割成一个主子系统和一个或多个辅子系统,各子系统通过分割点的位移、速度、加速度和力的协调相联系,从而大大降低了方程的耦合程度、非线性和刚性。文中详细讨论了迭代法的收敛... 提出一种求解多体系统动力学方程的迭代法,将多体系统分割成一个主子系统和一个或多个辅子系统,各子系统通过分割点的位移、速度、加速度和力的协调相联系,从而大大降低了方程的耦合程度、非线性和刚性。文中详细讨论了迭代法的收敛条件。 展开更多
关键词 多体系统 动力学方程 迭代法 收敛条件 系统
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奇异值分解对多体系统动力学方程的缩并 被引量:2
14
作者 水小平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1992年第4期116-120,共5页
通过约束方程的雅可比矩阵的奇异值分解定义独立坐标,建立了缩并形式的多体系统动力学方程,给出了动力学数值分析的详细过程。
关键词 多体系统 雅可比矩阵 动力学方程
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关于任意机械系统动力学方程的结构
15
作者 杨廷力 罗玉峰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1991年第2期1-11,共11页
关键词 机械系统 机械动力学 结构 方程
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多体系统动力学方程在流形上的辛分离法
16
作者 吴永 胡继云 +1 位作者 成思源 殷学纲 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期120-122,共3页
多体系统动力学的微分 /代数方程求解一般是所谓的指标 - 3问题 ,是十分困难的 ,可以说 ,目前还没有获得使人非常满意的关于它的数值积分方法。多体系统动力学的微分 /代数方程的辛算法 ,是近几年出现的新的数值方法 ,一般它具有数值稳... 多体系统动力学的微分 /代数方程求解一般是所谓的指标 - 3问题 ,是十分困难的 ,可以说 ,目前还没有获得使人非常满意的关于它的数值积分方法。多体系统动力学的微分 /代数方程的辛算法 ,是近几年出现的新的数值方法 ,一般它具有数值稳定性等优点。笔者将微分 /代数形式的多体系统动力学方程化为带约束的正则方程形式 ,笔者在重点阐述流形上辛分离Runge -Kutta法这一新的理论的基础上 ,然后利用辛分离Runge -Kutta法对多体系统的约束哈密顿形式的方程进行仿真研究 ,取得了较好的结果。 展开更多
关键词 动力学方程 辛分离法 辛算法 多体系统 动力学 流形 正则形式
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含闭链的柔性多体系统的动力学方程
17
作者 刘端 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1991年第1期17-24,共8页
应用Maggi型方程得到了含有闭链的最一般的柔性多体系统的动力学方程,从而扩展了运用整体观点研究柔性多体系统动力学的范围。
关键词 多体系统 闭链 柔性 动力学方程
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多体系统动力学微分-代数方程L-稳定方法 被引量:2
18
作者 李博文 丁洁玉 李亚男 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第7期768-779,共12页
针对多体系统动力学微分-代数方程形式,在时间区间上构造L-稳定方法,分别基于等距节点、Chebyshev节点和Legendre节点等非等距节点建立求解格式,依据Ehle定理及猜想,与Padé逼近式对比得到待定矩阵和向量,从而获得L-稳定求解公式,... 针对多体系统动力学微分-代数方程形式,在时间区间上构造L-稳定方法,分别基于等距节点、Chebyshev节点和Legendre节点等非等距节点建立求解格式,依据Ehle定理及猜想,与Padé逼近式对比得到待定矩阵和向量,从而获得L-稳定求解公式,循环求解过程采用Newton迭代法计算.以平面双连杆机械臂系统为例,使用L-稳定方法进行数值仿真,通过改变时间区间节点数和步长对各个指标结果进行比较,并与经典Runge-Kutta法对比.结果表明,该方法具有稳定性好、精度高等优点,适用于长时间情况下的多体系统动力学仿真. 展开更多
关键词 多体系统动力学 L-稳定方法 微分-代数方程 PADÉ逼近 稳定性
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多体系统动力学约束Hamilton方程多步块方法 被引量:1
19
作者 杜文静 丁洁玉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1016-1021,共6页
针对多体系统动力学Hamilton体系正则微分-代数方程,基于等距节点、Chebyshev节点、Legendre节点等非等距节点,在时间区间上建立r-级多步块求解格式,得到单步区间各节点的非线性代数方程,求解过程利用Newton迭代。以双连杆机械臂系统为... 针对多体系统动力学Hamilton体系正则微分-代数方程,基于等距节点、Chebyshev节点、Legendre节点等非等距节点,在时间区间上建立r-级多步块求解格式,得到单步区间各节点的非线性代数方程,求解过程利用Newton迭代。以双连杆机械臂系统为例,使用r-级多步块格式进行数值仿真,通过改变步长、仿真时间以及节点数分别对指标-1、-2、-3的Hamilton系统正则微分-代数方程进行数值验证。数值结果表明,本文方法稳定性好、精度高、计算效率高,能很好保持Hamilton能量误差以及各级约束误差,特别是对于长时间仿真,Hamilton能量误差不会产生漂移,适合长时间多体系统动力学仿真。 展开更多
关键词 多体系统动力学 HAMILTON系统 微分-代数方程 多步块方法
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多柔体系统动力学建模理论及其应用 被引量:21
20
作者 仲昕 杨汝清 +1 位作者 徐正飞 高建华 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第3期387-389,共3页
以往对机械系统进行动力学分析 ,要么将其抽象为集中质量—弹簧—阻尼系统 ,要么将其中的每个物体都看作是不变形的刚性体 ,但如果系统中有一些物体必须计及其变形 ,就必须对机械系统建立多柔体模型。本文阐述了柔性体建模理论 ,并用汽... 以往对机械系统进行动力学分析 ,要么将其抽象为集中质量—弹簧—阻尼系统 ,要么将其中的每个物体都看作是不变形的刚性体 ,但如果系统中有一些物体必须计及其变形 ,就必须对机械系统建立多柔体模型。本文阐述了柔性体建模理论 ,并用汽车前悬架多柔体模型进行举例说明。结果表明多柔体模型的仿真结果较多刚体动力学模型的仿真结果更接近道路试验数据结果 ,充分验证了多柔体建模的必要性和有效性。 展开更多
关键词 多柔模型 柔性建模理论 机械系统 动力学
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