期刊文献+
共找到26篇文章
< 1 2 >
每页显示 20 50 100
Contact dynamics of elasto-plastic thin beams simulated via absolute nodal coordinate formulation 被引量:4
1
作者 Qing-Tao Wang Qiang Tian Hai-Yan Hu 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第3期525-534,共10页
Under the frame of multibody dynamics, the contact dynamics of elasto-plastic spatial thin beams is numerically studied by using the spatial thin beam elements of absolute nodal coordinate formulation(ANCF). The int... Under the frame of multibody dynamics, the contact dynamics of elasto-plastic spatial thin beams is numerically studied by using the spatial thin beam elements of absolute nodal coordinate formulation(ANCF). The internal force of the elasto-plastic spatial thin beam element is derived under the assumption that the plastic strain of the beam element depends only on its longitudinal deformation.A new body-fixed local coordinate system is introduced into the spatial thin beam element of ANCF for efficient contact detection in the contact dynamics simulation. The linear isotropic hardening constitutive law is used to describe the elasto-plastic deformation of beam material, and the classical return mapping algorithm is adopted to evaluate the plastic strains. A multi-zone contact approach of thin beams previously proposed by the authors is also introduced to detect the multiple contact zones of beams accurately, and the penalty method is used to compute the normal contact force of thin beams in contact. Four numerical examples are given to demonstrate the applicability and effectiveness of the proposed elasto-plastic spatial thin beam element of ANCF for flexible multibody system dynamics. 展开更多
关键词 Elasto-plastic deformation Linear isotropic hardening constitutive law Absolute nodal coordinate formulationancf Thin beam multi-zone contact dynamics
下载PDF
New insight into the stability and dynamics of fluid-conveying supported pipes with small geometric imperfections 被引量:4
2
作者 Kun ZHOU Qiao NI +3 位作者 Wei CHEN Huliang DAI Zerui PENG Lin WANG 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2021年第5期703-720,共18页
In several previous studies,it was reported that a supported pipe with small geometric imperfections would lose stability when the internal flow velocity became sufficiently high.Recently,however,it has become clear t... In several previous studies,it was reported that a supported pipe with small geometric imperfections would lose stability when the internal flow velocity became sufficiently high.Recently,however,it has become clear that this conclusion may be at best incomplete.A reevaluation of the problem is undertaken here by essentially considering the flow-induced static deformation of a pipe.With the aid of the absolute nodal coordinate formulation(ANCF)and the extended Lagrange equations for dynamical systems containing non-material volumes,the nonlinear governing equations of a pipe with three different geometric imperfections are introduced and formulated.Based on extensive numerical calculations,the static equilibrium configuration,the stability,and the nonlinear dynamics of the considered pipe system are determined and analyzed.The results show that for a supported pipe with the geometric imperfection of a half sinusoidal wave,the dynamical system could not lose stability even if the flow velocity reaches an extremely high value of 40.However,for a supported pipe with the geometric imperfection of one or one and a half sinusoidal waves,the first-mode buckling instability would take place at high flow velocity.Moreover,based on a further parametric analysis,the effects of the amplitude of the geometric imperfection and the aspect ratio of the pipe on the static deformation,the critical flow velocity for buckling instability,and the nonlinear responses of the supported pipes with geometric imperfections are analyzed. 展开更多
关键词 supported pipes conveying fluid geometric imperfection absolute nodal coordinate formulation(ancf) static equilibrium configuration critical flow velocity nonlinear dynamics
下载PDF
Simulating coupled dynamics of a rigid-flexible multibody system and compressible fluid 被引量:3
3
作者 Wei Hu Qiang Tian HaiYan Hu 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第4期54-68,共15页
As a subsequent work of previous studies of authors, a new parallel computation approach is proposed to simulate the coupled dynamics of a rigid-flexible multibody system and compressible fluid. In this approach, the ... As a subsequent work of previous studies of authors, a new parallel computation approach is proposed to simulate the coupled dynamics of a rigid-flexible multibody system and compressible fluid. In this approach, the smoothed particle hydrodynamics(SPH) method is used to model the compressible fluid, the natural coordinate formulation(NCF) and absolute nodal coordinate formulation(ANCF) are used to model the rigid and flexible bodies, respectively. In order to model the compressible fluid properly and efficiently via SPH method, three measures are taken as follows. The first is to use the Riemann solver to cope with the fluid compressibility, the second is to define virtual particles of SPH to model the dynamic interaction between the fluid and the multibody system, and the third is to impose the boundary conditions of periodical inflow and outflow to reduce the number of SPH particles involved in the computation process. Afterwards, a parallel computation strategy is proposed based on the graphics processing unit(GPU) to detect the neighboring SPH particles and to solve the dynamic equations of SPH particles in order to improve the computation efficiency. Meanwhile, the generalized-alpha algorithm is used to solve the dynamic equations of the multibody system. Finally, four case studies are given to validate the proposed parallel computation approach. 展开更多
关键词 smoothed particle hydrodynamics(SPH) compressible flow Riemann solver absolute nodal coordinate formulationancf graphics processing unit(GPU)
原文传递
Numerical Investigation on Dynamics of the Tendon System of A TLP by Applying Absolute Nodal Coordinate Formulation 被引量:2
4
作者 Luu Quang HUNG KANG Zhuang +1 位作者 ZHANG Cheng JIE Li-shao 《China Ocean Engineering》 SCIE EI CSCD 2021年第3期384-397,共14页
In the present study,the dynamics of the tendon system of a tension-leg platform(TLP)is investigated through the absolute nodal coordinate formulation(ANCF).Based on the energy conversion principle,the stiffness,gener... In the present study,the dynamics of the tendon system of a tension-leg platform(TLP)is investigated through the absolute nodal coordinate formulation(ANCF).Based on the energy conversion principle,the stiffness,generalized elastic force,external load and mass matrices of the element are deduced to perform the element assembling by using the finite element method.Then the motion equation of the tendon/riser is established.In this study,the TLP in the International Ship Structures Committee(ISSC)model under the first and second wave forces is considered as the case study.The simulation is performed in the MATLAB environment.Moreover,the accuracy and reliability of the programs are verified for cases of beam model with theoretical solutions.It is found that the motion response of tendons is affected by the TLP movement and environmental load,simultaneously.Then,the motion response is calculated using the SESAM software and exported as the boundary of ANCF tendons.Finally,the static and dynamic characteristics of the four tendons of ISSC TLP are analyzed systematically by the ANCF method.Performed analysis proves the effectiveness and feasibility of the ANCF method.It is concluded that the proposed method is a powerful scheme for calculating the dynamics of tendon/riser in the field of ocean engineering. 展开更多
关键词 Absolute nodal coordinate formulation(ancf) tendon/riser TLP platform large deformation top and middle nodes wave direction
下载PDF
Dynamic analysis and regulation of the flexible pipe conveying fluid with a hard-magnetic soft segment 被引量:1
5
作者 Zilong GUO Qiao NI +2 位作者 Wei CHEN Huliang DAI Lin WANG 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2022年第9期1415-1430,共16页
The recently developed hard-magnetic soft(HMS)materials can play a significant role in the actuation and control of medical devices,soft robots,flexible electronics,etc.To regulate the mechanical behaviors of the cant... The recently developed hard-magnetic soft(HMS)materials can play a significant role in the actuation and control of medical devices,soft robots,flexible electronics,etc.To regulate the mechanical behaviors of the cantilevered pipe conveying fluid,the present work introduces a segment made of the HMS material located somewhere along the pipe length.Based on the absolute node coordinate formulation(ANCF),the governing equations of the pipe conveying fluid with an HMS segment are derived by the generalized Lagrange equation.By solving the derived equations with numerical methods,the static deformation,linear vibration characteristic,and nonlinear dynamic response of the pipe are analyzed.The result of the static deformation of the pipe shows that when the HMS segment is located in the middle of the pipe,the downstream portion of the pipe centerline will keep a straight shape,providing that the pipe is stable with a relatively low flow velocity.Therefore,it is possible to precisely regulate the ejection direction of the fluid flow by changing the magnetic and fluid parameters.It is also found that the intensity and direction of the external magnetic field greatly affect the stability and dynamic response of the pipe with an HMS segment.In most cases,the magnetic actuation increases the critical flow velocity for the flutter instability of the pipe system and suppresses the vibration amplitude of the pipe. 展开更多
关键词 hard-magnetic soft(HMS)material pipe conveying fluid absolute node coordinate formulation(ancf) stability dynamic response REGULATION
下载PDF
Utilization of nonlinear vibrations of soft pipe conveying fluid for driving underwater bio-inspired robot 被引量:1
6
作者 Huliang DAI Yixiang HE +3 位作者 Kun ZHOU Zerui PENG Lin WANG P.HAGEDORN 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2022年第7期1109-1124,共16页
Creatures with longer bodies in nature like snakes and eels moving in water commonly generate a large swaying of their bodies or tails,with the purpose of producing significant frictions and collisions between body an... Creatures with longer bodies in nature like snakes and eels moving in water commonly generate a large swaying of their bodies or tails,with the purpose of producing significant frictions and collisions between body and fluid to provide the power of consecutive forward force.This swaying can be idealized by considering oscillations of a soft beam immersed in water when waves of vibration travel down at a constant speed.The present study employs a kind of large deformations induced by nonlinear vibrations of a soft pipe conveying fluid to design an underwater bio-inspired snake robot that consists of a rigid head and a soft tail.When the head is fixed,experiments show that a second mode vibration of the tail in water occurs as the internal flow velocity is beyond a critical value.Then the corresponding theoretical model based on the absolute nodal coordinate formulation(ANCF)is established to describe nonlinear vibrations of the tail.As the head is free,the theoretical modeling is combined with the computational fluid dynamics(CFD)analysis to construct a fluid-structure interaction(FSI)simulation model.The swimming speed and swaying shape of the snake robot are obtained through the FSI simulation model.They are in good agreement with experimental results.Most importantly,it is demonstrated that the propulsion speed can be improved by 21%for the robot with vibrations of the tail compared with that without oscillations in the pure jet mode.This research provides a new thought to design driving devices by using nonlinear flow-induced vibrations. 展开更多
关键词 soft pipe conveying fluid underwater bio-inspired robot FLUTTER fluidstructure interaction(FSI) absolute nodal coordinate formulation(ancf)
下载PDF
基于多项式混沌方法的柔性多体系统不确定性分析 被引量:10
7
作者 皮霆 张云清 吴景铼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第19期2341-2343,2348,共4页
研究了柔性多体系统的参数不确定性问题。采用绝对节点坐标方法来描述柔性体的变形,运用多项式混沌方法对柔性多体系统进行不确定性分析。通过理论分析与算例研究,对比了多项式混沌方法与广泛使用的Monte Carlo方法的精度和效率。结果表... 研究了柔性多体系统的参数不确定性问题。采用绝对节点坐标方法来描述柔性体的变形,运用多项式混沌方法对柔性多体系统进行不确定性分析。通过理论分析与算例研究,对比了多项式混沌方法与广泛使用的Monte Carlo方法的精度和效率。结果表明,在相同精度要求下,多项式混沌方法在复杂柔性多体系统不确定性分析中效率更高,在工程分析中更具实用价值。 展开更多
关键词 柔性多体系统 绝对节点坐标 多项式混沌 随机响应面方法
下载PDF
基于ANCF的旋转超弹性厚壁REF振动特性分析
8
作者 范博 王忠民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期245-252,共8页
为了探究子午线轮胎面内振动特性,建立了旋转超弹性厚壁REF模型。并在具有随动坐标系的绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)框架下,提出平面内旋转环扇单元,对旋转超弹性厚壁弹性基环模型(ring on the elastic ... 为了探究子午线轮胎面内振动特性,建立了旋转超弹性厚壁REF模型。并在具有随动坐标系的绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)框架下,提出平面内旋转环扇单元,对旋转超弹性厚壁弹性基环模型(ring on the elastic foundation,REF)进行离散。考虑到非线性本构关系和旋转运动中的广义惯性力,建立了该模型的非线性运动微分方程以及线性化运动微分方程。通过与现有文献中的试验结果进行对比,验证了上述模型的有效性,并分析了弹性基参数、环体厚度和旋转角速度对子午线轮胎固有特性的影响规律。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法(ancf) 旋转ancf环扇单元 厚壁REF模型 超弹性材料
下载PDF
一种新开发的ANCF缆索单元
9
作者 郑茂盛 陈建平 童明波 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3063-3071,共9页
为精确模拟系浮系统中系留缆索的动力学行为,应用绝对节点坐标公式(absolute nodal coordinate formulation,ANCF),开发一种新的ANCF缆索单元。该单元考虑了缆索的层级数目、各层材料的力学性能,并通过子域划分来更好地适应材料的层间... 为精确模拟系浮系统中系留缆索的动力学行为,应用绝对节点坐标公式(absolute nodal coordinate formulation,ANCF),开发一种新的ANCF缆索单元。该单元考虑了缆索的层级数目、各层材料的力学性能,并通过子域划分来更好地适应材料的层间差异。其中,利用Kelvin-Voigt模型来解释内芯层的黏弹性性质,而将改进后的Yeoh模型应用于护套层当中以更好地契合材料的超弹性性能。此外,设计一种具有隐式效果的差分格式对动力学微分方程组进行数值求解。最后,通过一系列静力学与动力学数值计算证明单元的精度与收敛特性,并对比几种应用不同超弹性模型的ANCF单元,证实应用改进的Yeoh模型的ANCF单元的合理性与优越性。 展开更多
关键词 绝对节点坐标公式(ancf) 缆索单元 改进的Yeoh模型 超弹性 差分格式
下载PDF
基于拉格朗日描述的罐车内液体晃动模拟 被引量:6
10
作者 石怀龙 王勇 邬平波 《动力学与控制学报》 2018年第2期157-164,共8页
基于拉格朗日描述的柔性多体系统动力学理论,采用绝对节点坐标有限元方法描述液体大变形运动,开展铁路液罐车内液体晃动模拟研究.本方法能够模拟液体自由表面的连续性变化,并适用于研究具有复杂外形容器的内部液体晃动问题.基于流体力... 基于拉格朗日描述的柔性多体系统动力学理论,采用绝对节点坐标有限元方法描述液体大变形运动,开展铁路液罐车内液体晃动模拟研究.本方法能够模拟液体自由表面的连续性变化,并适用于研究具有复杂外形容器的内部液体晃动问题.基于流体力学牛顿体基础理论,推导液体粘性方程和满足体积不可压缩的条件方程;采用基于绝对节点坐标方法描述的实体单元进行液体网格划分;采用罚函数方法描述液体与罐体之间的接触关系,组建液体-罐体耦合多体系统动力学方程.仿真计算液罐车内液体的横向和纵向晃动行为,发现液体自由表面形状呈非线性变化,不同断面处的高度和形状不同. 展开更多
关键词 液罐车 柔性多体系统 绝对节点坐标方法 液体晃动
下载PDF
气动齿状软体驱动器动力学建模与仿真分析
11
作者 苏怡仪 张力文 +1 位作者 徐齐平 刘锦阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期142-151,共10页
针对发生面内弯曲、超弹性材料气动齿状软体驱动器,从非线性本构关系出发,考虑几何非线性,基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)建立二维多梁结构的动力学模型。考虑多点接触,采用罚函数法对相邻气腔之间的... 针对发生面内弯曲、超弹性材料气动齿状软体驱动器,从非线性本构关系出发,考虑几何非线性,基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)建立二维多梁结构的动力学模型。考虑多点接触,采用罚函数法对相邻气腔之间的软接触问题建模,避免相邻气腔之间的互相穿透,并能准确模拟相邻气腔从不接触到充分接触的变拓扑过程;相比于ANCF实体单元模型,二维梁模型计算规模小,更加高效。通过气动弯曲试验和ABAQUS仿真,验证理论模型的计算精度;在此基础上研究重力对软体驱动器构型的影响,分析充气速率和最终加载气压值对其动力学响应的影响。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法(ancf) 气动齿状软体驱动器 动力学建模 软接触 材料非线性 试验验证
下载PDF
基于绝对节点坐标法的钢索结构动力学模型与特性 被引量:5
12
作者 钱彦懿 王慧 余海东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期1540-1546,共7页
基于绝对节点坐标法并引入高阶位移插值函数,建立可描述钢索截面变形和旋转的钢索单元模型。考虑重力,计算轴向载荷下钢索结构变形及动态迟滞效应,采用准静态实验和动态载荷下的解析解验证了模型合理性。对不同载荷、结构参数及材料特... 基于绝对节点坐标法并引入高阶位移插值函数,建立可描述钢索截面变形和旋转的钢索单元模型。考虑重力,计算轴向载荷下钢索结构变形及动态迟滞效应,采用准静态实验和动态载荷下的解析解验证了模型合理性。对不同载荷、结构参数及材料特性的钢索进行了准静态变形和动力学响应迟滞仿真分析。结果表明:轴向载荷下钢索结构的刚度主要受其直径影响,初始张力和钢索长度对变形的影响有限,动态响应迟滞时间由其自身长度及材料特性决定。相同条件下采用大直径钢索并适当增大初始张力,可在一定程度上增大钢索结构刚度,减小传动过程中的末端变形,改善长距离工况下钢索的传动性能。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 钢索 变形 迟滞 初始张力
下载PDF
基于变长度单元ANCF的轴向伸展悬臂梁振动分析 被引量:5
13
作者 王忠民 吴力国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期186-191,共6页
伸展悬臂梁系统中含有刚体运动和大变形运动,属于时变刚柔耦合非线性动力学问题。采用Shabana提出的绝对节点坐标法(ANCF),建立了一种变长度的Euler-Bernoulli梁单元模型。从大变形条件下准确的曲率和Green-Lagrangian正应变出发,基于... 伸展悬臂梁系统中含有刚体运动和大变形运动,属于时变刚柔耦合非线性动力学问题。采用Shabana提出的绝对节点坐标法(ANCF),建立了一种变长度的Euler-Bernoulli梁单元模型。从大变形条件下准确的曲率和Green-Lagrangian正应变出发,基于考虑惯性力的虚功原理,得到了轴向伸展悬臂梁的单元非线性动力学方程组,以及组装后的伸展悬臂梁系统的非线性动力学方程组。最后,通过算例分析了材料特性参数(弹性模量、密度)和伸展规律(匀速伸展、匀加速伸展)对伸展悬臂梁系统的末端非线性挠度响应的影响。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 伸展悬臂梁 刚柔耦合 时变非线性动力学
下载PDF
一种O(n)算法复杂度的递推绝对节点坐标法研究 被引量:4
14
作者 胡景晨 王天舒 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1172-1183,共12页
相比于传统的浮动坐标法,绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)在处理柔性体非线性大变形问题上具有显著优势,但是对于ANCF的求解目前主要依据拉格朗日方程等分析力学原理建立微分代数方程(differential algebra... 相比于传统的浮动坐标法,绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)在处理柔性体非线性大变形问题上具有显著优势,但是对于ANCF的求解目前主要依据拉格朗日方程等分析力学原理建立微分代数方程(differential algebraic equation,DAE)进行,其算法复杂度为O(n2)或O(n3)(n为系统自由度),且求解过程存在位置或速度的违约问题.据此,研究了一种O(n)算法复杂度的递推绝对节点坐标法(recursive absolute nodal coordinate formulation,RANCF).该方法采用ANCF描述大变形柔性体,借鉴铰接体递推算法(articulatedbody algorithm,ABA)思路建立多柔体系统逐单元的运动学和动力学递推关系,得到微分形式的系统动力学方程(ordinary differential equation,ODE).在ODE方程中,系统广义质量阵为三对角块矩阵,通过恰当的矩阵处理,可以得到逐单元求解该方程的递推算法.在此基础上,给出了RANCF算法的详细流程,并对流程中每个步骤进行了细致的算法效率分析,证明了RANCF是算法复杂度为O(n)的高效算法.RANCF方法保留了ANCF对大转动、大变形多柔体系统精确计算的优点,同时极大地提升了算法效率,特别在处理高自由度复杂多柔体系统中具有显著优势.并且该方法采用ODE求解,无DAE的违约问题,因此具有更高的算法精度.最后,在算例部分,通过MSC.ADAMS仿真软件、能量守恒测试、算法复杂度曲线对RANCF的正确性、计算精度和计算效率进行了验证. 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 递推算法 计算效率 递推绝对节点坐标法
下载PDF
基于绝对节点坐标法的变截面拱面外弯扭振动分析 被引量:3
15
作者 刘茂 王忠民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期232-237,245,共7页
基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)研究了均质变截面Euler-Bernoulli拱的面外弯扭振动的振动特性。建立了考虑面外弯曲和扭转的均质的振动模型,在总体惯性坐标系下,将它划分为若干个变截面拱单元,给出单... 基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)研究了均质变截面Euler-Bernoulli拱的面外弯扭振动的振动特性。建立了考虑面外弯曲和扭转的均质的振动模型,在总体惯性坐标系下,将它划分为若干个变截面拱单元,给出单元的动能、应变能以及外力势能的表达式,得到了单元质量矩阵和刚度矩阵,进而获得了拱的总体的质量矩阵和刚度矩阵。应用Lagrange方程建立了拱的弯扭振动微分方程。数值计算了两端固定的等截面圆弧拱和变截面圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图,分析了变截面圆弧拱的中心角、半径、高宽比以及均布径向载荷对其振动特性的影响规律;数值计算了两端固定的等截面和变截面抛物线型非圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法(ancf) 非圆弧拱 面外弯扭振动 变截面
下载PDF
柔性多体系统中间隙铰接副的磨损预测 被引量:4
16
作者 赵波 戴旭东 +1 位作者 张执南 谢友柏 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期638-644,共7页
通过集成磨损计算与柔性多体动力学,对柔性系统中间隙铰接副部位的磨损进行了预测.基于绝对节点坐标方法(ANCF)建立了柔性部件的多体动力学模型,引入连续接触力模型计算间隙铰接副部分的接触力,并采用Archard磨损模型的迭代磨损计算程... 通过集成磨损计算与柔性多体动力学,对柔性系统中间隙铰接副部位的磨损进行了预测.基于绝对节点坐标方法(ANCF)建立了柔性部件的多体动力学模型,引入连续接触力模型计算间隙铰接副部分的接触力,并采用Archard磨损模型的迭代磨损计算程序预测磨损.为了得到在不同接触情况下的磨损系数,本文中采用了径向基神经网络处理试验数据.通过对含柔性连杆的曲柄滑块机构进行仿真计算,发现当考虑部件的柔性时,得到的间隙处的冲击力大幅降低,且预测的磨损量也略有降低,这种区别会随着仿真时间的增加而变得更加明显. 展开更多
关键词 磨损预测 间隙铰接副 径向基神经网络 柔性多体动力学 绝对节点坐标方法
下载PDF
柔性对多体系统中铰接副磨损的影响 被引量:4
17
作者 赵波 戴旭东 +2 位作者 张执南 谢友柏 于海洋 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期705-714,共10页
通过集成柔性多体动力学与磨损计算程序,提出了一种用于对柔性多体系统中间隙铰接副部位的磨损进行了预测的方法.基于绝对节点坐标方法(ANCF)建立了柔性部件的多体动力学模型,引入Lankanrani和Nikravesh提出的连续接触力模型计算间隙铰... 通过集成柔性多体动力学与磨损计算程序,提出了一种用于对柔性多体系统中间隙铰接副部位的磨损进行了预测的方法.基于绝对节点坐标方法(ANCF)建立了柔性部件的多体动力学模型,引入Lankanrani和Nikravesh提出的连续接触力模型计算间隙铰接副部分的法向接触力,采用Lu Gre摩擦模型计算切向摩擦力,并利用基于Archard模型的迭代计算程序计算磨损.为了提高计算效率,引入了并行计算策略.最后,通过对一个含柔性连杆的曲柄滑块机构机构进行仿真计算,发现当考虑部件的柔性时,得到的间隙处的冲击力会大幅降低,预测的磨损量也随之降低,并且随着机构柔性的增强,这种效果更为明显. 展开更多
关键词 磨损预测 间隙铰接副 柔性多体动力学 绝对节点坐标方法
下载PDF
基于绝对节点坐标法的平面梁有限变形下变形重构 被引量:4
18
作者 吴懋琦 谭述君 高飞雄 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2776-2789,共14页
现有的对有限变形条件下柔性结构变形重构的研究往往单纯基于曲率与应变间的几何关系,同时忽略了被测体的纵向变形及其与弯曲变形的耦合效应.为得到一种更加精确且能借助现有的力学工具进行应用方向扩展的变形重构方法,以平面梁为对象,... 现有的对有限变形条件下柔性结构变形重构的研究往往单纯基于曲率与应变间的几何关系,同时忽略了被测体的纵向变形及其与弯曲变形的耦合效应.为得到一种更加精确且能借助现有的力学工具进行应用方向扩展的变形重构方法,以平面梁为对象,借鉴变形重构逆有限元法的思想,将平面梁的变形重构问题视作一类最优化问题.首先,通过引入绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)对柔性结构大变形下非线性的平面梁应变-位移关系进行精确描述,构造了一种逆梯度缩减ANCF平面索梁单元.然后,对此逆ANCF单元进行改进,在简化节点自由度的同时通过引入罚函数确保单元节点处的曲率连续性,既保证了本问题的适定性,也提升了最终解的精确性.最后,基于该单元利用Newton法构造了平面梁有限变形下变形重构问题的两种求解算法,即逐单元算法和多单元整体算法,以实现不同需求下的稳定求解.数值仿真结果表明,本方法在大变形条件下的变形重构误差小于1%,而且在测点较少的情况下依然保持较高的精度,同时验证了本方法的收敛性与计算效率. 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 变形重构 逆有限元法 有限变形 平面梁
下载PDF
基于绝对节点坐标法的压电驱动复合结构动力学特性 被引量:3
19
作者 易灿明 余海东 王皓 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期665-672,共8页
软体机器人的驱动一般由较硬的驱动元件与柔性介质复合而成,两相材料耦合大变形的精确描述是驱动部件结构设计与运动控制的关键.针对复合柔性板结构大变形的特点,基于绝对节点坐标方法,通过变形协调条件将梁和板单元进行耦合,同时引入... 软体机器人的驱动一般由较硬的驱动元件与柔性介质复合而成,两相材料耦合大变形的精确描述是驱动部件结构设计与运动控制的关键.针对复合柔性板结构大变形的特点,基于绝对节点坐标方法,通过变形协调条件将梁和板单元进行耦合,同时引入压电驱动材料本构方程,建立带压电材料驱动器的复合柔性板结构动力学模型,并对其动力学特性进行分析,以研究不同参数对该动力学模型的影响.结果表明:柔性悬臂板结构在压电驱动作用下产生弯曲变形,变形量及板末端位移随驱动电压的增大呈近似线性增大规律,且板结构弹性模量越小则该变形量增大的程度越大;随着弹性模量减小,板结构产生的周期性振动幅度增大,周期变长. 展开更多
关键词 复合柔性板结构 绝对节点坐标法 变形协调条件 压电材料驱动 软体机器人
下载PDF
柔性倒立摆系统建模与控制效果 被引量:1
20
作者 张国斌 张青斌 +2 位作者 丰志伟 陈青全 高峰 《系统仿真技术》 2019年第1期23-28,共6页
基于绝对节点坐标法(ANCF)建立了柔性倒立摆的动力学模型,并嵌入刚体假设条件下建立的经典倒立摆控制系统,以考察倒立摆柔性对控制系统的影响。实验与仿真的对比结果验证了该建模方法的可靠性。仿真结果表明:在倒立摆杨氏模量较大的情况... 基于绝对节点坐标法(ANCF)建立了柔性倒立摆的动力学模型,并嵌入刚体假设条件下建立的经典倒立摆控制系统,以考察倒立摆柔性对控制系统的影响。实验与仿真的对比结果验证了该建模方法的可靠性。仿真结果表明:在倒立摆杨氏模量较大的情况下,控制系统对柔性体和刚体模型的作用效果基本一致;随着杨氏模量的减小,柔性倒立摆在控制系统作用下稳定振动直至失稳并跌落。 展开更多
关键词 倒立摆 绝对节点坐标法(ancf) 自动控制
下载PDF
上一页 1 2 下一页 到第
使用帮助 返回顶部