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柔性多体系统碰撞动力学研究 被引量:17
1
作者 白争锋 赵阳 田浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期75-78,共4页
针对工程中常见的柔性多体系统碰撞过程,详细的分析了柔性多体系统的接触碰撞条件,基于非线性等效弹簧阻尼模型建立了柔性体的碰撞模型,并基于库仑摩擦模型考虑两体碰撞时的切向摩擦作用。在此基础上把柔性体碰撞模型综合到柔性多体系... 针对工程中常见的柔性多体系统碰撞过程,详细的分析了柔性多体系统的接触碰撞条件,基于非线性等效弹簧阻尼模型建立了柔性体的碰撞模型,并基于库仑摩擦模型考虑两体碰撞时的切向摩擦作用。在此基础上把柔性体碰撞模型综合到柔性多体系统动力学方程中,建立了含接触碰撞的柔性多体系统动力学模型,此模型适用于一般含碰撞的多体系统。仿真算例以柔性梁在重力场中的接触碰撞过程为对象进行动力学仿真,研究柔性梁碰撞前、碰撞过程及碰撞后的动力学特性和动态响应,以及碰撞过程碰撞力的变化规律,并与刚性梁在重力场中的接触碰撞过程进行详细的比较和分析,结果表明基于非线性等效弹簧阻尼模型建立的柔性多体系统碰撞动力学模型可以有效的分析接触碰撞过程的动力学性能,验证了模型的有效性和正确性。 展开更多
关键词 柔性多体系统 碰撞 非线性 动力学模型 仿真
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空间站展开机构虚拟样机仿真及可靠性分析 被引量:14
2
作者 于霖冲 白广忱 +1 位作者 焦俊婷 高阳 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期78-80,共3页
柔性机构的运动具有复杂非线性的特点,为了进行柔性机构的运动分析和动态可靠性分析,提出了一种集成仿真环境下建立虚拟样机模型并进行运动仿真的方法。在UG-ANASYS-ADAMS多软件平台上进行动力学分析,利用蒙特卡罗随机抽样方法进行随机... 柔性机构的运动具有复杂非线性的特点,为了进行柔性机构的运动分析和动态可靠性分析,提出了一种集成仿真环境下建立虚拟样机模型并进行运动仿真的方法。在UG-ANASYS-ADAMS多软件平台上进行动力学分析,利用蒙特卡罗随机抽样方法进行随机动态响应分析。在MATLAB中建立神经网络进行随机动态响应仿真实验以减少时间成本,得到了运动参数动态响应分布特性和运动参数的动态可靠度。通过空间站柔性展开机构实例分析和计算,结果表明该方法可以用于复杂柔性机构的仿真和分析,具有精度高、时间成本小的优点。 展开更多
关键词 虚拟样机 仿真 多柔体 机构 动态可靠性
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接触碰撞动力学的多变量选取方法 被引量:8
3
作者 王检耀 洪嘉振 刘铸永 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期318-322,共5页
在柔性多体的接触碰撞动力学问题中,多变量方法基于附加约束的接触模型,将柔性体的变形用不同变量来描述:接触局部区域的变形用有限元节点坐标描述,非接触局部区域的变形用模态坐标描述,兼顾了计算精度和效率.将该方法推广到三维空间碰... 在柔性多体的接触碰撞动力学问题中,多变量方法基于附加约束的接触模型,将柔性体的变形用不同变量来描述:接触局部区域的变形用有限元节点坐标描述,非接触局部区域的变形用模态坐标描述,兼顾了计算精度和效率.将该方法推广到三维空间碰撞问题,对两柔性杆纵向碰撞过程进行动力学仿真,数值结果与实验结果吻合良好,验证了该方法的有效性.针对柔性体各自区域的变量如何选取的问题,研究了节点取法、模态阶数以及材料参数对计算结果精度的影响,寻找到合理的多变量选取方法,保证精度的同时使自由度得到最大程度的缩减. 展开更多
关键词 柔性多体 接触碰撞 空间问题 多变量选取 自由度缩减
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随机风载荷下大型风力机叶片/机舱/塔架耦合动力学分析 被引量:6
4
作者 李永建 殷玉枫 +1 位作者 丁健刚 王谦 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第7期992-997,共6页
由于风力机叶片所受风力来流的随机性和风力机结构的复杂性,大型风力机在随机风载荷下的动力学行为分析一直是风电行业急需解决的难题之一。利用MATLAB/Simulink对随机风速进行了模拟,通过柔性多体动力学方法建立了符合实际的风力机叶片... 由于风力机叶片所受风力来流的随机性和风力机结构的复杂性,大型风力机在随机风载荷下的动力学行为分析一直是风电行业急需解决的难题之一。利用MATLAB/Simulink对随机风速进行了模拟,通过柔性多体动力学方法建立了符合实际的风力机叶片/机舱/塔架耦合动力学方程。在随机风载荷下对目前国内1.5 MW主流风力机的叶片、塔架的动力学行为进行了实例分析,得到了10 min时序随机风载下的叶片挥舞位移、速度历程和塔架的位移、速度历程。分析结果表明,在随机风载下,风力机启动时叶片、塔架振动较为剧烈,随时间的增加叶片、塔架振动幅度逐渐减小,振动速度也呈减小趋势。该研究结果为我国风力机设计理论的完善和工程实践奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 风力机 MATLAB/SIMULINK 柔性多体 耦合动力学
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基于ADAMS赛车前悬架多柔体模型优化设计 被引量:5
5
作者 智淑亚 骆阳 张劼 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第1期80-84,共5页
针对某型大学生方程式赛车前悬架系统进行分析与优化.利用动力学软件ADAMS/CAR建立该赛车前悬架多柔体模型并在弹性运动学模式下仿真.分析了双轮平行跳动时悬架运动特性和赛车制动时的转向轻便性与抗点头性,结果显示主销内倾角、车轮外... 针对某型大学生方程式赛车前悬架系统进行分析与优化.利用动力学软件ADAMS/CAR建立该赛车前悬架多柔体模型并在弹性运动学模式下仿真.分析了双轮平行跳动时悬架运动特性和赛车制动时的转向轻便性与抗点头性,结果显示主销内倾角、车轮外倾角、转向盘力矩与磨胎半径变化规律不符合设计要求.运用ADAMS/INSIGHT对原系统进行多目标优化,最终各参数均得到优化,从而改善了悬架系统的运动学特性与赛车的转向轻便性. 展开更多
关键词 双横臂独立悬架 ADAMS 多柔体 仿真 多目标优化
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某型民机起落架多柔体建模及落震仿真方法研究 被引量:5
6
作者 徐尧 周文博 《机械设计与制造工程》 2019年第11期11-14,共4页
基于多柔体动力学理论,提出一种飞机起落架多柔体ADAMS建模和落震动力仿真方法。为了在落震仿真中考虑起落架弹性模态,将起落架构件离散化并使用NASTRAN进行模态分析生成模态中性文件,再导入ADAMS建立起落架多柔体动力学模型;在缓冲支... 基于多柔体动力学理论,提出一种飞机起落架多柔体ADAMS建模和落震动力仿真方法。为了在落震仿真中考虑起落架弹性模态,将起落架构件离散化并使用NASTRAN进行模态分析生成模态中性文件,再导入ADAMS建立起落架多柔体动力学模型;在缓冲支柱外筒和活塞杆之间添加刚性环,并使用刚柔接触的方法实现两个构件之间的运动约束和接触力传递;通过仿真结果与试验结果的对比分析,验证了建模及分析方法的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 起落架 多柔体 ADAMS 刚柔接触 落震
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平面柔性多体碰撞阶段附加接触约束方法 被引量:4
7
作者 汪东廷 洪嘉振 吴坛辉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1157-1161,共5页
含碰撞现象的柔性多体动力学涵盖碰撞前、碰撞中和碰撞后3个不同拓扑的过程,针对这个特点,采用附加接触约束方法可将上述3个过程的动力学方程形式统一.引入碰撞检测机制,实现拓扑模型的自动变化.与传统的罚函数方法不同,以物体间互不嵌... 含碰撞现象的柔性多体动力学涵盖碰撞前、碰撞中和碰撞后3个不同拓扑的过程,针对这个特点,采用附加接触约束方法可将上述3个过程的动力学方程形式统一.引入碰撞检测机制,实现拓扑模型的自动变化.与传统的罚函数方法不同,以物体间互不嵌入的思想建立附加接触约束,计算碰撞期间的动力学过程.通过对发生多次碰撞问题的仿真,从兼顾计算精度和计算效率的角度,对提出的附加接触约束方法和LS-DYNA罚函数方法进行了对比,改进了LS-DYNA罚函数方法存在的不足. 展开更多
关键词 柔性多体 碰撞 附加接触约束 罚函数
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单柔体动力学拟哈密顿原理的推导 被引量:3
8
作者 郝名望 叶正寅 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期954-961,共8页
多柔体动力学对空间探索和宇航事业的发展起着非常重要的作用,而单柔体动力学又是多柔体动力学的基础,目前,人们对航天器动力学的研究,所作的工作在数值算法上较多,真正在解析上和理论上做的工作较少。从现有的文献可以看出,不少学者采... 多柔体动力学对空间探索和宇航事业的发展起着非常重要的作用,而单柔体动力学又是多柔体动力学的基础,目前,人们对航天器动力学的研究,所作的工作在数值算法上较多,真正在解析上和理论上做的工作较少。从现有的文献可以看出,不少学者采用变分原理建立柔体动力学控制方程,尤其是哈密顿原理,并且大多数都是直接综合一般力学的哈密顿原理和弹性力学的势能原理建立柔体动力学的控制方程。本文从单柔体动力学的基本方程(该方程可以由微元法得到)出发,利用变积方法推导出其拟哈密顿原理,再通过对所得的泛函求驻值条件得到单柔体动力学的控制方程,并对其作分析和讨论。 展开更多
关键词 变分原理 拟哈密顿原理 单柔体 多柔体
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基于ADAMS的方程式赛车前悬架分析与优化 被引量:3
9
作者 骆阳 智淑亚 张劼 《机械设计与制造工程》 2014年第8期37-41,共5页
针对某型大学生方程式赛车前悬架系统进行分析与优化。利用动力学软件ADAMS/CAR建立该赛车前悬架多柔体模型,并在弹性运动学模式下进行仿真。分析了双轮平行跳动时悬架运动特性和赛车制动时的转向轻便性与抗点头性,结果显示主销内倾角... 针对某型大学生方程式赛车前悬架系统进行分析与优化。利用动力学软件ADAMS/CAR建立该赛车前悬架多柔体模型,并在弹性运动学模式下进行仿真。分析了双轮平行跳动时悬架运动特性和赛车制动时的转向轻便性与抗点头性,结果显示主销内倾角、车轮外倾角、转向盘力矩与磨胎半径变化规律不符合设计要求。运用ADAMS/INSIGHT对原系统进行多目标优化,最终各参数均得到优化,改善了悬架系统的运动学特性与赛车的转向轻便性。 展开更多
关键词 方程式赛车 ADAMS 多柔体 仿真 多目标优化
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空间站系统柔性多体动力学建模与仿真 被引量:3
10
作者 葛东明 罗文成 +3 位作者 邓润然 朱卫红 史纪鑫 邹元杰 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第4期8-15,共8页
针对基于商业软件建模存在的接口不开放、求解效率低、功能不完备等问题,文章提出了一种空间站在轨组装过程系统级柔性多体动力学建模方法。所建立的动力学方程包含舱体大范围刚体运动、太阳翼振动、机械臂臂杆振动、关节动力学特性等... 针对基于商业软件建模存在的接口不开放、求解效率低、功能不完备等问题,文章提出了一种空间站在轨组装过程系统级柔性多体动力学建模方法。所建立的动力学方程包含舱体大范围刚体运动、太阳翼振动、机械臂臂杆振动、关节动力学特性等关键影响因素,适用于任意开链式树形拓扑结构。典型算例的计算结果表明:文章所给出的数学模型仿真精度与商业软件基本一致,且文章的方法具有模型自主、开放、可移植、效率高等优势,便于与其他分系统模型联合形成高效率仿真系统,完成舱段转位、舱外货物搬运等各类在轨操控过程的仿真分析任务。 展开更多
关键词 空间站 柔性多体 动力学建模 系统仿真
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斜拉索式柔性天线涡激振动及疲劳寿命研究 被引量:1
11
作者 何孔德 何雪辉 +1 位作者 方子帆 杨蔚华 《计算机仿真》 北大核心 2019年第9期189-193,共5页
斜拉索式柔性天线是一种大跨距、多柔体结构,具有刚度小、自振频率低特点,在随机风作用下容易产生涡激大幅共振现象。在考虑拉索的垂度效应的基础上,采用涡激振动理论分析斜拉索式柔性天线在随机风载荷作用下的涡激振动。基于正弦力模... 斜拉索式柔性天线是一种大跨距、多柔体结构,具有刚度小、自振频率低特点,在随机风作用下容易产生涡激大幅共振现象。在考虑拉索的垂度效应的基础上,采用涡激振动理论分析斜拉索式柔性天线在随机风载荷作用下的涡激振动。基于正弦力模型及自回归模型(AR)法,对涡激力进行模拟,并采用疲劳累积损伤原理和雨流法对结构进行疲劳寿命分析,计算出斜拉索式柔性天线的极限寿命。结果表明,斜拉索式柔性天线容易发生低风速下的高阶涡激共振,斜拉索式柔性天线满足设计寿命。 展开更多
关键词 斜拉索式柔性天线 柔性多体 涡激振动 疲劳寿命
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微型雷达多柔体动力学频响分析
12
作者 郑百林 凌云 +1 位作者 张士元 贺鹏飞 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1120-1123,共4页
对于某雷达反射镜伺服系统,利用退化结构的模态分析技术,研究微型雷达系统各部件对整体模态的影响.通过数据分析,选择影响较大的第一、第二传动系统作为主要研究对象.结合多体动力学有限元软件MSC.NAS-TRAN和MSC.ADAMS,根据实际的工况要... 对于某雷达反射镜伺服系统,利用退化结构的模态分析技术,研究微型雷达系统各部件对整体模态的影响.通过数据分析,选择影响较大的第一、第二传动系统作为主要研究对象.结合多体动力学有限元软件MSC.NAS-TRAN和MSC.ADAMS,根据实际的工况要求,添加约束关系,对其进行振动频响分析,以研究输出响应的传递函数,为机电控制提供有价值的参考数据.研究表明,对于第一传动系统,频率带宽满足设计要求,角速度幅值响应值要远高于角位移的幅值响应;第二传动系统率带宽偏窄,角速度幅值响应值也远高于角位移的幅值响应,第二传动系统明显"弱"于第一传动系统. 展开更多
关键词 微型雷达 多柔体 频率响应 振动 传递函数
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刚柔耦合系统动力学研究进展 被引量:41
13
作者 洪嘉振 尤超蓝 《动力学与控制学报》 2004年第2期1-6,共6页
首先简要回顾了柔性多体系统动力学前期研究的3个阶段,针对传统零次近似模型的缺陷提出了新的建模理论,并在新的一次近似耦合模型的基础上,就“动力刚化”问题和刚柔耦合动力学问题中的离散化方法与实验等方面进行研究;研制了供理论研... 首先简要回顾了柔性多体系统动力学前期研究的3个阶段,针对传统零次近似模型的缺陷提出了新的建模理论,并在新的一次近似耦合模型的基础上,就“动力刚化”问题和刚柔耦合动力学问题中的离散化方法与实验等方面进行研究;研制了供理论研究和动力学现象揭示的实验平台.文中对所取得的研究成果进行介绍,文末对今后的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 刚柔耦合系统 系统动力学 建模理论 变形理论 柔性多体系统
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多柔体系统碰撞动力学研究综述 被引量:42
14
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
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柔性多体系统动力学研究现状与展望 被引量:34
15
作者 刘铸永 洪嘉振 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期411-416,共6页
对柔性多体系统动力学的研究现状进行了概括和总结,主要从柔性体建模方法、刚柔耦合动力学、接触碰撞问题、多物理场耦合、微分代数方程求解技术、控制方法、设计优化及软件开发和实验研究等几个研究方向进行总结,并对未来的研究方向做... 对柔性多体系统动力学的研究现状进行了概括和总结,主要从柔性体建模方法、刚柔耦合动力学、接触碰撞问题、多物理场耦合、微分代数方程求解技术、控制方法、设计优化及软件开发和实验研究等几个研究方向进行总结,并对未来的研究方向做了展望。 展开更多
关键词 柔性多体系统 动力学 建模理论 计算方法 试验研究
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混凝土泵车臂架柔性多体动力学建模与仿真 被引量:44
16
作者 刘杰 戴丽 +2 位作者 赵丽娟 才娟 张婧 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期131-135,共5页
用柔性多体动力学的理论分析四节臂混凝土泵车臂架系统的动态特性。把泵车的臂架模拟成柔性机器臂,采用拉格朗日方程和虚功原理建立混凝土泵车臂架系统的柔性多体动力学方程,通过对泵车臂架运动微分方程的推导和数值求解,对泵车各臂杆... 用柔性多体动力学的理论分析四节臂混凝土泵车臂架系统的动态特性。把泵车的臂架模拟成柔性机器臂,采用拉格朗日方程和虚功原理建立混凝土泵车臂架系统的柔性多体动力学方程,通过对泵车臂架运动微分方程的推导和数值求解,对泵车各臂杆的运动情况进行分析。结合动力学仿真分析软件,分别建立四节臂混凝土泵车臂架的刚性模型和柔性模型,给定相同的驱动力矩对两种不同情况下的运动模型进行分析。仿真得出两种模型的变形曲线和第四节臂杆的角速度曲线,对比仿真结果表明,在研究轻质长臂杆混凝土泵车的臂架系统时,考虑各个臂杆柔性变形的影响是非常必要的,同时,研究成果也为混凝土泵车浇注自动化的研究提供了数学模型。 展开更多
关键词 混凝土泵车 弹性变形 柔性多体动力学 臂架
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空间飞网抛射展开动力学建模与仿真 被引量:45
17
作者 于洋 宝音贺西 李俊峰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1289-1296,共8页
空间飞网是由轻质绳索编织的在轨展开网状物体,主要用于在轨捕获。作为在轨服务的关键技术之一,飞网捕获技术受到国际空间技术领域越来越广泛的关注。当前国际上空间飞网的展开方式主要有三种:旋转展开、刚性构件支撑展开和直接抛射展... 空间飞网是由轻质绳索编织的在轨展开网状物体,主要用于在轨捕获。作为在轨服务的关键技术之一,飞网捕获技术受到国际空间技术领域越来越广泛的关注。当前国际上空间飞网的展开方式主要有三种:旋转展开、刚性构件支撑展开和直接抛射展开。其中,直接抛射展开方式的发射装置结构最为简单,但飞网的动力学行为最为复杂。本文针对飞网直接抛射展开的动力学过程,建立了正方形绳网、牵引质量块和发射器机构的力学模型,提出了飞网抛射效果的衡量标准,分析了影响飞网抛射效果的主要因素。为了分析飞网展开过程,建立了正方形空间飞网运动的解析模型;应用绝对节点坐标方法建立了正方形空间飞网的有限元模型,并在软件THUsolver上进行了数值仿真。本文选取多种不同工况,应用上述两类模型进行计算和仿真,并分析结果数据,得到主要因素对空间飞网抛射效果的影响。两类模型所得定性结论相一致。 展开更多
关键词 空间飞网 展开动力学 柔性多体系统 有限元模型
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多管火箭炮刚柔耦合多体发射动力学仿真研究 被引量:31
18
作者 冯勇 马大为 +1 位作者 薛畅 陈兵 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期545-548,共4页
以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,建立了刚柔耦合多体系统动力学方程;应用ADAMS、ANSYS软件,通过建立ADAMS模型,并在模型中引入柔性定向管,对某火箭炮系统进行了发射动力学仿真和分析,得到了全炮的受力及振动情况,为今后更精... 以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,建立了刚柔耦合多体系统动力学方程;应用ADAMS、ANSYS软件,通过建立ADAMS模型,并在模型中引入柔性定向管,对某火箭炮系统进行了发射动力学仿真和分析,得到了全炮的受力及振动情况,为今后更精确的研究火箭炮的发射过程动力学特性提供了理论参考。 展开更多
关键词 振动与波 刚柔耦合多体动力学 拉格朗日方程 多管火箭炮 发射动力学
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客车车身骨架动应力研究的现状与未来 被引量:14
19
作者 王海霞 汤文成 +1 位作者 钟秉林 易红 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期8-13,共6页
综述了多体系统动态模型的发展及动态应力历程求解的进展 ,给出了国际上的最新研究成果 ,并以CJ6 1 2 1GCHK型客车车骨架为例 ,给出了计算其动应力历程的步骤。
关键词 客车 疲劳寿命 柔性多体系统 拟静态有限元分析 动态应力方程 车身骨架
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空间构架式可展天线研究进展与展望 被引量:30
20
作者 胡飞 宋燕平 +2 位作者 郑士昆 黄志荣 朱佳龙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期111-120,共10页
概括了构架式可展天线的发展状况,综述了构架式天线在网格划分、结构设计、构型综合、形面精度与可靠性、刚柔多体动力学及展开可控等若干基本问题,详述了构架式可展天线在机械、力学、控制等科技领域的具体研究进展。并总结了构架式可... 概括了构架式可展天线的发展状况,综述了构架式天线在网格划分、结构设计、构型综合、形面精度与可靠性、刚柔多体动力学及展开可控等若干基本问题,详述了构架式可展天线在机械、力学、控制等科技领域的具体研究进展。并总结了构架式可展天线在航天领域需进一步考虑的科学问题及未来的发展方向。 展开更多
关键词 构架式可展天线 构型综合 刚柔多体动力学 展开可控
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