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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球轴承柔性多体动力学分析与接触振动研究 被引量：14

2

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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基于柔性多体动力学的发动机主轴承润滑仿真分析 被引量：2

3

作者 程人杰 樊文欣 王东娇 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2010年第3期19-22,共4页

针对某发动机的主轴承,在ADAMS/Engine模块中建立了其曲轴系柔性多体动力学与动力润滑耦合的仿真模型。通过计算得到了曲轴的轴心轨迹、最小油膜厚度,并比较了转速、温度和轴承间隙对最小油膜厚度的影响,从而为曲轴轴系动力学耦合分析... 针对某发动机的主轴承,在ADAMS/Engine模块中建立了其曲轴系柔性多体动力学与动力润滑耦合的仿真模型。通过计算得到了曲轴的轴心轨迹、最小油膜厚度,并比较了转速、温度和轴承间隙对最小油膜厚度的影响,从而为曲轴轴系动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性提供了重要依据。 展开更多

关键词 主轴承 柔性多体系统动力学 动力润滑 轴心轨迹 ADAMS/Engine

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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

4

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

5

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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空间站大型柔性伸展机构的动力学仿真 被引量：2

6

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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基于弹性流体动力学的曲轴系统仿真分析

7

作者 张琼宇 王奎 朱小平 《柴油机设计与制造》 2016年第2期5-10,共6页

以某船用柴油机为研究对象,进行曲轴主轴承载荷计算及对比分析。采用多柔体动力学计算主轴承载荷,柔体之间应用弹性流体动力学耦合。结果显示,液动轴承耦合的动力学结果更接近真实情况,曲轴主轴承各部分载荷分布并不均匀,容易造成偏磨,... 以某船用柴油机为研究对象,进行曲轴主轴承载荷计算及对比分析。采用多柔体动力学计算主轴承载荷,柔体之间应用弹性流体动力学耦合。结果显示,液动轴承耦合的动力学结果更接近真实情况,曲轴主轴承各部分载荷分布并不均匀,容易造成偏磨,同时,为曲轴主轴承设计及曲轴受力分析提供了重要依据。 展开更多

关键词 主轴承 柔性多体系统动力学 弹性流体动力学

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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

8

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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高超声速折叠翼展开动力学研究 被引量：2

9

作者 蔡正政 孙加亮 金栋平 《动力学与控制学报》 2022年第6期85-93,共9页

折叠翼飞行器在飞行过程中通过机翼的展开与折叠,来满足不同飞行任务时的最优飞行性能.在飞行过程中,折叠翼能够顺利展开并安全锁定是折叠翼飞行器顺利完成任务的根本原因之一.因此,针对高超声速折叠翼被动展开过程,研究其精确动力学建... 折叠翼飞行器在飞行过程中通过机翼的展开与折叠,来满足不同飞行任务时的最优飞行性能.在飞行过程中,折叠翼能够顺利展开并安全锁定是折叠翼飞行器顺利完成任务的根本原因之一.因此,针对高超声速折叠翼被动展开过程,研究其精确动力学建模与仿真,优化系统参数与飞行姿态,使得折叠翼展开锁定后的冲击响应满足结构要求.首先,采用绝对节点坐标法建立柔性折叠翼的柔性多体系统动力学模型,采用活塞理论建立气动力模型,从而形成折叠翼的柔-流耦合动力学模型,并采用广义a算法求解.其次,研究被动展开扭杆参数、阻力扭簧参数与飞行姿态等对高超声速折叠翼被动展开动态过程的影响,优化系统参数,有效降低展开锁定后的冲击响应. 展开更多

关键词 折叠翼 展开动力学 柔性多体系统动力学 绝对节点坐标法 活塞理论

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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

10

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

11

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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梁体系机构运动和弹性变形问题分析力学解法 被引量：2

12

作者 季俊 《山西建筑》 2011年第17期49-50,共2页

建立了梁体系的分析动力学模型,解决其机构运动与弹性变形混合问题,采用混合坐标描述梁单元的刚体运动和弹性变形,欧拉四元数表达其空间姿态坐标系,推导了体系的动力学控制方程和约束方程,算例表明:该方法可以有效地跟踪求解梁体系机构... 建立了梁体系的分析动力学模型,解决其机构运动与弹性变形混合问题,采用混合坐标描述梁单元的刚体运动和弹性变形,欧拉四元数表达其空间姿态坐标系,推导了体系的动力学控制方程和约束方程,算例表明:该方法可以有效地跟踪求解梁体系机构运动的路径。 展开更多

关键词 柔性多体系统动力学 混合坐标描述 欧拉四元数 梁单元

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旋转运动柔性梁的假设模态方法研究 被引量：56

13

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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