计及动力刚化的柔体动力学

提出两种计及动力刚化影响的动力学建模方法；有限段方法和一致线性化动力学方法。分析了这两种动力不主动力刚化的机理，有限段方法将柔体动力学问题转化为带有柔性的多刚体体系统动力学问题，计及了几何非线性的影响，适合于解决梁式结构的动力学问题；一致线性化动力学方法将变形场描述成为变形广义坐标的非线性形式，在适当的阶段线性化，可得到一致线性化动力学方程，自然计及了动力刚化项，适合于柔体的小变形问题。     

柔性齿轮的多体动力学仿真方法研究

文章以渐开线齿轮为例,通过程序求得渐开线上的关键点,又在ANSYS中通过关键点创建齿轮渐开线,建立齿轮的有限元模型,导入到ADAMS中进行多体动力学仿真.通过ADAMS和ANSYS的结合,成功地实现了柔性齿轮系统动力学的仿真计算,使仿真结果更加贴合实际.实例表明,该柔性体仿真方法对包括齿轮机构在内的复杂机械系统的多体系统动力学仿真具有一定的参考意义.     

修正的Craig-Bampton方法在多体系统动力学建模中的应用

针对空间实验室、柔性机械臂等柔性多体系统，借助结构动力学中的Craig-Bampton模态综合方法，对其进行修改并用于描述弹性变形，将模态综合方法和多体系统建模常用的混合坐标法相结合，以适合刚体运动与弹性运动的耦合，更好地反映了系统的动力学特性。结合ADAMS、ANSYS软件，可充分利用该方法对柔性多体系统进行计算机仿真分析，进而进行优化设计等。     

Huston多体系统动力学方法的矩阵分析

将多体系统动力学方程Ｈｕｓｔｏｎ 标分量形式的描述转换成为矩阵形式,建立了Ｎｅｗ ｔｏｎ－Ｅｕｌｅｒ形式的Ｈｕｓｔｏｎ方法描述的多体系统动力学方程。在矩阵展开过程中, 克服了按低序体阵列排序 （由高序体向低序体） 求和难于形成一般形式的矩阵表示的障碍, 建立了按自然数序列排序 （由低序体向高序体） 求和的描述系统。同时将变换矩阵转变为各体相对 （角） 速度对Ｂｋ 体绝对 （角） 速度贡献的控制矩阵, 实现了对变换矩阵展开的一般表示。     

滚动轴承的多体接触动力学仿真

以轴承的几何学为基础,基于UG和ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,同时在轴承内圈加入轴来模拟轴与轴承之间力的传递.以动力伺服刀架中双联齿轮处的深沟球轴承6203为例,综合考虑轴承的径向载荷和转速的影响,提出一种快速有效的滚动轴承多体接触动力学分析的新方法.应用ANSYS/LS-DYNA对滚动轴承在特定工况下进行多体接触的动力学仿真,并运用LS-PrePost进行后处理,分析滚动轴承的动力学特性,结果与滚动轴承的实际运动情况吻合良好.     

有限段方法及其在凸轮机构中的应用

用有限段方法并依据Ｋａｎｅ方程建立了梁式柔性体的动力学模型,编制了该方法的应用程序。首次将该方法应用于凸轮机构的动力学分析。结果表明,有限段方法是分析梁式结构机械系统动态的一种行之有效的方法。     

具有力约束的多体系统动力学优化方法的研究

本文以Ｋａｎｅ方程为基础，建立了具有力约束的多体系统动力学方程，以能量最小为优化目标，实现了动力学解算。以工业机器人为例，进行了动力学分析和解算。     

一种多柔体系统动力学建模方法

应用转动规范理论建立惯性系与非惯性系之间速度和加速度转换关系式。以此为基础导出多柔体系统的速度和加速度表达式 ,根据速度变分原理建立动力学方程。用本文方法 ,降低了计算机存储 ,最后给出一个数值算例。     

柔性梁式构件的多体系统动力学方法研究

采用有限段方法建立柔性梁式构件的离散模型，以基于Ｋａｎｅ方程的Ｈｕｓｔｏｎ方法建立柔性梁式构件的多体系统动力学方程，在方程中，计入梁式构件的几何非线性变形的惯性影响，包括了非对称截面当量弹性力对广义动力的贡献。在求解过程中，引入了相对位移的模态变换以提高计算效率，通过典型算例验证此方法可以用于具有几何非线性变形的柔性梁式构件的多体系统。     

基于Huston多体系统逆动力学的主动控制方法分析

Ｈｕｓｔｏｎ矩阵形式的多体系统动力学描述兼有力法和能量法的循特点,可直接应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论对其描述的系统进行了分析,Ｈｕｓｔｏｎ方法较之Ｌａｇｒａｎｇｅ能量方法的分析过程简单,无需求混合偏导数,有形式简单、直观、规范的特点、实验证明这种分析方法的正确性和这种控制方法的有效性。     

柔性多体系统动力学的递推建模与算法

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动力学的单向递推建模方法。在此基础上提出了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,表明上述方法的可行性。     

基于柔性多体动力学的混凝土泵车臂架仿真分析

通过UG建立某混凝土泵车臂架系统实体模型,结合有限元分析软件ANSYS对各节臂架进行模态分析,并将模态分析结果保存为模态中性文件,导入运动学动力学分析软件ADAMS,建立泵车臂架系统刚柔混合模型,对其运动模型进行分析;将刚柔混合模型仿真结果与刚体模型仿真结果进行对比,表明刚性臂架系统与刚柔混合模型臂架系统的仿真有明显不同,臂架系统柔性化的的仿真结果更加接近实际。     

基于ADAMS多体动力学的轮齿动态载荷仿真分析

齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷是齿轮研究领域的一个重要问题。文中介绍了直齿圆柱齿轮啮合传动特性以及ADAMS多体动力学分析中的接触碰撞模型;建立了基于ADAMS的直齿圆柱齿轮副多体动力学分析模型;通过动态仿真分析,获得齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷历程,以及不同转速时轮齿的动载系数变化规律,为进一步研究直齿圆柱齿轮齿顶修形设计提供理论依据。     

基于键合图的多体系统耦合动力学的发展及现状

介绍了键合图理论及应用研究的概况,阐述了键合图理论在多能域耦合系统全局动力学的研究中所占有的重要地位。详细地阐述了基于键合图理论的多体系统耦合动力学的发展及现状,包括多体系统键合图模型的建立方法、多体系统键合图模型中微分因果环的解耦策略、系统状态方程及运动副约束反力方程的计算机辅助建立方法等重要问题。     

基于向后差分法求解多体系统动力学微分-代数方程组的双循环隐式积分方法

在利用坐标缩并方法求解多体系统动力学指标3的微分-代数方程组的过程中,由隐式积分方法进行积分时需要进行迭代求解,采用牛顿法进行迭代时需要利用数值微分求得雅可比矩阵。通过引入固定点迭代以避免用于计算雅可比矩阵的数值微分。非线性代数约束方程组的求解也需要进行迭代,两组迭代一起构成一种双循环的格式。双循环中隐式积分方法的数值精度影响外层循环的迭代次数。将向后差分法引入双循环隐式积分方法中作为积分方法,并针对向后差分法的特点提出新的迭代求解策略,构造一种新的双循环隐式积分方法。这一新的双循环隐式积分方法中外层循环的迭代次数减少,计算效率得到了显著提高。这一方法能够很好地解决指标3的多体系统动力学微分-代数方程组,具有良好的通用性。给出了数值算例。     

多体动力学的键合图表达及其在Modelica中的实现

给出了多体动力学第一类拉格朗日方程的键合图表达,并采用键合图的Modelica库在Dymola中对示例进行了建模和仿真,结果表明,多体动力学拉格朗日方程的键合图表示是非常简单的,清晰地表明了拉格朗日乘子的物理含义,可将其容易地扩展到柔性多体动力学领域,是一种非常合适的多体动力学表达方法。     

有限元法在透平叶片振动研究中的应用

以透平叶片振动分析理论为基础,对实验室的等截面直叶片分别通过理论法和有限元法求解其前7阶的切向弯曲自振频率并加以比较。利用有限元法对叶片及顶部围带相互连接的叶片组在不同转速下进行模态分析,得到叶片及叶片组动力刚化效应振动模态数值分析结果,并对结果进行了分析比较。对于顶部围带不连接的叶片组,利用有限元法通过构造弹簧模型来处理顶部围带的接触问题,所得结果真实反映了汽轮机运行过程中围带的碰撞和叶片的振动情况。     

基于弹性体几何非线性的多体系统动力学分析

考虑几何非线性对弹性体变形的影响,利用振型叠加原理,建立刚—柔混合多体系统动力学模型,得到系统的动力响应。