基于零空间法的柔性多体系统动力学计算及仿真 被引量：2

1

作者 刘树青 王兴松 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1348-1352,共5页

为了实现柔性多体系统动力学的程式化建模及精确求解,利用自然坐标建立了柔性多体系统带拉格朗日乘子的动力学模型.将约束雅可比矩阵的正交补应用于该模型的处理过程中,通过零空间的正交基将模型转化为纯微分形式,并在时间域内进行离散... 为了实现柔性多体系统动力学的程式化建模及精确求解,利用自然坐标建立了柔性多体系统带拉格朗日乘子的动力学模型.将约束雅可比矩阵的正交补应用于该模型的处理过程中,通过零空间的正交基将模型转化为纯微分形式,并在时间域内进行离散,给出了数值解法和详细的仿真计算步骤,完成柔性重力摆的动力学建模与计算.仿真结果与运用传统方法所得的结果一致,验证了此建模及计算方法的正确性.针对在空间可展机构中广泛应用的柔性剪式机构,通过在Mathematica环境下编程,建立了动力学模型,并基于零空间法进行数值计算和仿真,得到柔性剪式机构在驱动力作用下的动力学响应曲线及横向振动引起的末端位置误差. 展开更多

关键词 柔性多体系统动力学 自然坐标 零空间 剪式机构

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柔性多体系统动力学的递推建模与算法 被引量：13

2

作者 洪嘉振 于清 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期611-615,共5页

基于将 2种变量的耦合运算降低到最少的数学模型的建立 ,是解决柔性多体系统动力学数值病态的关键。提出一种柔性多体系统动力学的单向递推建模方法。在此基础上提出一种新的违约校正方法 ,在数值计算上给予保证。最后 ,通过对一个闭环... 基于将 2种变量的耦合运算降低到最少的数学模型的建立 ,是解决柔性多体系统动力学数值病态的关键。提出一种柔性多体系统动力学的单向递推建模方法。在此基础上提出一种新的违约校正方法 ,在数值计算上给予保证。最后 ,通过对一个闭环柔性多体系统的动力学与控制仿真计算的实现 。 展开更多

关键词 计算动力学 算法 柔性多体系统动力学 递推建模

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基于本征正交分解的柔性多体系统动力学降阶研究 被引量：1

3

作者 何健雄 李海艳 +2 位作者 梁桂铭 詹宏远 罗铤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第8期65-68,共4页

基于浮动框架与有限元方法建模的柔性多体系统,有限元节点坐标数量庞大,将会令动力学方程的求解时间显著提升。针对此问题,提出了基于本征正交分解(POD)和压缩感知结合的柔性多体系统的降阶方法。首先,对各部件弹性体动力学响应先验数... 基于浮动框架与有限元方法建模的柔性多体系统,有限元节点坐标数量庞大,将会令动力学方程的求解时间显著提升。针对此问题,提出了基于本征正交分解(POD)和压缩感知结合的柔性多体系统的降阶方法。首先,对各部件弹性体动力学响应先验数据进行本征正交分解得到各弹性体的本征正交模态向量;其次,利用压缩感知与稀疏的本征正交模态坐标,将微分/代数动力学方程求解问题转化成稀疏本征正交模态坐标的范数优化求解问题,并且求解过程可以保持约束方程的成立。通过数值算例实验,与传统的隐式数值积分方法相比,该方法可减少72.47%的计算时间,且最大相对误差为6.089e-5,证明该方法可以在保证数值精度的情况下,减少计算时间,提高仿真效率。 展开更多

关键词 本征正交分解 柔性多体系统动力学 压缩感知 模型降阶

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球轴承柔性多体动力学分析与接触振动研究 被引量：14

4

作者 姚廷强 迟毅林 +1 位作者 王立华 黄亚宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期158-162,共5页

结合有限元法和柔性多体动力学方法,提出球轴承柔性多体接触动力学模型和动力学分析方法。综合考虑钢球与内外圈滚道的游隙、柔性多体接触、套圈弹性变形、摩擦、离心力和转速等关键因素,建立球轴承的柔性多体接触动力学模型。研究了球... 结合有限元法和柔性多体动力学方法,提出球轴承柔性多体接触动力学模型和动力学分析方法。综合考虑钢球与内外圈滚道的游隙、柔性多体接触、套圈弹性变形、摩擦、离心力和转速等关键因素,建立球轴承的柔性多体接触动力学模型。研究了球轴承的柔性多体动力学特性和接触振动响应,计算出球轴承钢球公转一周时的接触力变化、套圈中心的相对振动位移、加速度、套圈弹性变形、截面接触应力和径向接触应力等接触振动响应,揭示了球轴承的支承钢球数目奇偶交替时的变柔性接触振动本质。提出的球轴承动力学模型与计算结果为以系统振动为目标的球轴承动态设计和球轴承系统设计提供理论指导和参考数据。 展开更多

关键词 球轴承 接触振动 有限元法 接触动力学 柔性多体系统动力学

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曲轴系柔性多体动力学与动力润滑耦合仿真 被引量：9

5

作者 程颖 宋潇 孙善超 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期314-317,共4页

以建立内燃机曲轴系统更精确的动力学模型为目的,利用ADAMS建立了曲轴系柔性多体系统动力学模型,并联合使用ADAMS和EHD(弹性流体动力学)用户定义子程序建立了油膜流体动力学模型,进行了曲轴系柔性多体系统动力学与油膜动力润滑的耦合仿... 以建立内燃机曲轴系统更精确的动力学模型为目的,利用ADAMS建立了曲轴系柔性多体系统动力学模型,并联合使用ADAMS和EHD(弹性流体动力学)用户定义子程序建立了油膜流体动力学模型,进行了曲轴系柔性多体系统动力学与油膜动力润滑的耦合仿真,将不计入油膜作用时的多体系统动力学仿真结果与计入油膜作用时的耦合仿真结果进行比较.同时,得到了曲轴主轴承轴心轨迹,并分析了入口压力、入口温度、发动机转速和负荷对轴心轨迹的影响. 展开更多

关键词 柔性多体系统动力学 动力润滑 轴心轨迹

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角接触球轴承柔性多体接触动力学分析 被引量：4

6

作者 姚廷强 谭阳 王里达 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1054-1059,共6页

在考虑套圈结构弹性变形和边界条件的影响下,提出并系统地研究一种以多体动力学方法和有限元方法相结合的角接触球轴承动力学混合计算分析方法。应用ADAMS软件编制了动态接触力和约束方程的用户自定义计算程序,建立了运转过程中考虑钢... 在考虑套圈结构弹性变形和边界条件的影响下,提出并系统地研究一种以多体动力学方法和有限元方法相结合的角接触球轴承动力学混合计算分析方法。应用ADAMS软件编制了动态接触力和约束方程的用户自定义计算程序,建立了运转过程中考虑钢球和套圈动态接触关系的角接触球轴承柔性多体接触动力学分析模型。在承受不同载荷以及考虑转速、接触角和离心力影响的条件下,分别计算讨论了动态接触力、接触角、振动位移和套圈动态接触应力的变化规律。动力学分析模型较好地模拟了角接触球轴承的柔性多体接触动力学特性,为重载荷、冲击载荷或其他复杂载荷作用下的角接触球轴承的设计、寿命预测和工程应用提供了参考方法。 展开更多

关键词 角接触球轴承 接触动力学 动力学分析 有限元法 柔性多体系统动力学

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柔性绳网动力学建模与天地差异性分析 被引量：23

7

作者 张青斌 孙国鹏 +3 位作者 丰志伟 祁玉峰 刘永健 高庆玉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期871-877,共7页

采用有限元模型研究了柔性绳网系统的动力学特性。针对空间绳网直接弹射展开方式,首先将绳网离散为若干单元,各单元处理为非线性"半阻尼弹簧"模型,然后分别计算各单元所受气动力和重力,最终建立绳网系统多柔体动力学模型。基... 采用有限元模型研究了柔性绳网系统的动力学特性。针对空间绳网直接弹射展开方式,首先将绳网离散为若干单元,各单元处理为非线性"半阻尼弹簧"模型,然后分别计算各单元所受气动力和重力,最终建立绳网系统多柔体动力学模型。基于所建立的动力学模型分别对柔性绳网在地面和太空展开的动力学过程进行了仿真分析,研究了绳网在展开面积、空间位形和飞行距离等方面的天地差异性及其动力学机理,为未来空间绳网系统的分析设计提供理论参考。 展开更多

关键词 空间绳网 有限元方法 柔性多体系统动力学

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多段铰接式扬矿硬管系统建模与动力学分析 被引量：2

8

作者 徐妍 张文明 冯雅丽 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期560-565,共6页

为了减弱深海采矿系统中扬矿管道螺纹连接处的应力集中与弯曲应力,并减小振动在管壁内的传递,采用球铰接头对扬矿硬管进行连接,替代原有的螺纹连接。基于柔性多体系统动力学理论,建立多段铰接式扬矿硬管系统的运动学模型,分别对四、六... 为了减弱深海采矿系统中扬矿管道螺纹连接处的应力集中与弯曲应力,并减小振动在管壁内的传递,采用球铰接头对扬矿硬管进行连接,替代原有的螺纹连接。基于柔性多体系统动力学理论,建立多段铰接式扬矿硬管系统的运动学模型,分别对四、六级海况下扬矿系统的横向运动进行数值模拟。根据流体力学相似理论,建立1-100扬矿系统实验系统并通过实验验证数学模型。研究结果表明:六级海况下铰接式扬矿系统水下第1根管所受最大弯矩为322 kN.m,刚性连接系统的最大弯矩为1.890 MN.m;铰接式扬矿系统中,第1根管的弯曲变形量最大,为4.79 mm;应用柔性多体系统动力学理论来分析铰接式扬矿系统是可行的;减小系统弯矩,铰接式扬矿系统明显优于固接式扬矿系统;弯曲变形对系统运动影响很小。 展开更多

关键词 扬矿系统 铰接 柔性多体系统动力学 横向运动 数值模拟

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混联虚拟轴研抛机床的多柔体动力学研究 被引量：1

9

作者 于淼 赵继 +1 位作者 张代治 祝佩兴 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期748-751,共4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 5自由度混联虚拟轴研抛机床。采用柔性多体系统动力学方法 ,建立了基于Lagrange方程的空间刚 柔耦合动力学模型 ;考虑研... 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 5自由度混联虚拟轴研抛机床。采用柔性多体系统动力学方法 ,建立了基于Lagrange方程的空间刚 柔耦合动力学模型 ;考虑研抛机床整体的刚性运动与各支链弹性变形间的相互作用及耦合 ,将机床的各个支链和平台看作独立子结构 ,建立各自的动力学方程 ,根据子结构之间的约束关系建立了系统约束动力学方程 ;通过动力学仿真分析 。 展开更多

关键词 虚拟轴研抛机床 柔性多体系统动力学 刚一柔耦合

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空间站大型柔性伸展机构的动力学仿真 被引量：2

10

作者 于清 洪嘉振 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期86-89,共4页

本文研究了考虑构件柔性效应对空间站大型伸展机构的动力学问题。在采用柔性多体系统单向递推组集建模方法的基础上建立了任意拓扑结构的柔性多体系统的动力学方程。本文着重讨论了切割铰约束方程的建立和直接违约校正方法。

关键词 空间站伸展机构 柔性多体系统动力学 数值仿真

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风电机组风轮与主轴轴系的动力学耦合特性 被引量：2

11

作者 赵荣珍 苏利营 +2 位作者 刘宏 郑玉巧 张娟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期226-232,共7页

针对叶片柔性振动引起叶轮与塔架间产生干涉、使叶根处发生疲劳破坏的问题,对叶片与主轴和主轴轴承间的相互作用关系进行探讨。依据刚柔耦合多体系统动力学理论,建立一种能够计算风轮与主轴轴系间耦合动态响应的低速轴端多体子系统的刚... 针对叶片柔性振动引起叶轮与塔架间产生干涉、使叶根处发生疲劳破坏的问题,对叶片与主轴和主轴轴承间的相互作用关系进行探讨。依据刚柔耦合多体系统动力学理论,建立一种能够计算风轮与主轴轴系间耦合动态响应的低速轴端多体子系统的刚柔耦合动力学性能计算的仿真方法。该方法考虑了主轴轴承的刚度与阻尼、轴承结构间隙、叶片柔性以及叶轮风剪切效应间的相互耦合影响作用。以河西走廊某风场1.2 MW风电机组为例对所建模型进行验证。结果表明,转速与叶片间由于风剪切作用出现的气动力不平衡对主轴轴系的稳定性影响作用较大,该研究提出的方法能够模拟出气动力波动对系统稳定性的影响情况,能够计算获得叶片面内运动的动态响应规律。采用Blade软件进行的验证结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性多体系统动力学 风轮与主轴系统 稳定性分析 振动特性

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五自由度虚拟轴机床刚-柔耦合动力学仿真研究 被引量：2

12

作者 于淼 赵继 《机床与液压》 北大核心 2003年第3期57-58,79,共3页

针对一种用于研磨自由曲面的新型虚拟轴机床 ,建立基于Lagrange方程的空间刚 -柔耦合动力学模型 ,并通过动力学仿真研究说明各支链驱动力、运动具有相似性。

关键词 虚拟轴机床 柔性多体系统动力学 刚-柔耦合 仿真 五自由度

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多柔体系统响应计算的子循环计算方法研究 被引量：2

13

作者 缪建成 朱平 +1 位作者 陈关龙 朱大炜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期511-519,共9页

过去近30年中,柔性多体系统动力学研究取得了巨大的进展,人们的兴趣集中在柔性多体系统建模、计算及实验研究等3个方面.Belytschko等于1979年提出的子循环算法已经成功地应用于结构动力响应的有限元计算中,然而有关柔性多体动力学的子... 过去近30年中,柔性多体系统动力学研究取得了巨大的进展,人们的兴趣集中在柔性多体系统建模、计算及实验研究等3个方面.Belytschko等于1979年提出的子循环算法已经成功地应用于结构动力响应的有限元计算中,然而有关柔性多体动力学的子循环算法研究尚未见报道.该文提出了一种适合于柔性多体系统响应计算的中心差分类子循环算法,在将非线性微分-代数混合方程组(DAEs)缩并为纯微分方程组(ODE)的基础上,推导出快、慢变分量的同步更新公式和子步更新公式;在变量的数值积分过程中,采用能量平衡计算检查算法的稳定性;算例结果表明该算法可以在保持合适的精度要求下,有效地提高响应的计算效率;对积分步长进行摄动修正可以保持算法的稳定性. 展开更多

关键词 柔性多体系统动力学 DAEs方程 中心差分法 子循环算法 能量平衡 稳定性分析

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大范围运动刚体上矩形薄板力学行为分析 被引量：4

14

作者 肖世富 陈滨 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第4期495-504,共10页

采用Hamilton变分原理建立了大范围运动平板的动力学模型.从理论上证明了不同大范围运动状态下平板中既可存在动力刚化效应,也可存在动力软化效应,且动力软化效应还可使板的平衡状态发生分岔而失稳.采用假设模态法验证了理论分析结果并... 采用Hamilton变分原理建立了大范围运动平板的动力学模型.从理论上证明了不同大范围运动状态下平板中既可存在动力刚化效应,也可存在动力软化效应,且动力软化效应还可使板的平衡状态发生分岔而失稳.采用假设模态法验证了理论分析结果并得到了分岔临界值和近似后屈曲解. 展开更多

关键词 柔性多体系统动力学 动力刚化 动力软化 稳定性 分岔 后屈曲

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旋转运动柔性梁的假设模态方法研究 被引量：57

15

作者 蔡国平 洪嘉振 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期48-56,共9页

采用假设模态法对旋转运动柔性梁的动力特性进行研究，给出简化的控制模型．首先采用 Hamilton 原理和假设模态离散化方法，在计入柔性梁由于横向变形而引起的轴向变形的二阶耦合量的条件下，推导出基于柔性梁变形位移场一阶完备的一次... 采用假设模态法对旋转运动柔性梁的动力特性进行研究，给出简化的控制模型．首先采用 Hamilton 原理和假设模态离散化方法，在计入柔性梁由于横向变形而引起的轴向变形的二阶耦合量的条件下，推导出基于柔性梁变形位移场一阶完备的一次近似耦合模型，然后对该模型进行简化，忽略柔性梁纵向变形的影响，给出一次近似简化模型，最后将采用假设模态离散化方法的结果与采用有限元离散化方法的结果进行了对比研究．研究中考虑了两种情况：非惯性系下的动力特性研究和系统大范围运动为未知豹动力特性研究．研究结果显示，当系统大范运动为高速时，在假设模态离散化方法中应增加模态数目，较少的模态数目将导致较大误差．一次近似简化模型能够较好地反映出系统的动力学行为，可用于主动控制设计的研究． 展开更多

关键词 旋转运动柔性梁 假设模态法 一次近似 耦合模型 柔性多体系统动力学

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对力学科学处2003年重点、重大项目结题验收情况的简要介绍

16

作者 孟庆国 詹世革 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期426-428,共3页

2003年力学科学处共有7项重点项目和1项重大项目需结题(见表1).按照<国家自然科学基金重点项目管理办法>的有关规定,项目验收工作应在项目执行期结束后6个月内完成.

关键词 力学科学处 2003年 重点项目 重大项目 结题 验收情况 多孔介质力学 爆炸力学 柔性多体系统动力学

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