柔性多体系统动力学单向递推组集建模方法

提出了一种柔性多体系统动力学计算机辅助建模方法，即单向递推组建模方法。在运动学正向递推过程中程式化地组集建立链状，树状及含闭环的柔性多体系统用铁相对坐标及模态坐标表达的动力学方程，且有传统的绝对坐标方法及铰相对坐标方法的优点并克服了它们的不足。结果的形式同多刚体系统动力学方程兼容，并适合处理变结构多体机械系统的仿真。由于各条链上递推组集的独立性，本方法极易并已发展为并行计算方法。     

粘弹性阻尼对柔性多体系统瞬态响应的影响

对粘弹性材料阻尼对柔性多体系统动力学瞬态响应的影响进行数值研究，用Ｊｏｒｄａｎ变分原理建立系统动力学方程，采用独立铰坐标描述相邻物体间的大位移运动，用一致质量有限单元法对变琪体进行离散，并引入振动正则模态降低弹性自由度的数目，对系统中的粘弹性部件工程中常用的Ｋｅｌｖｉｎ－Ｖｏｉｇｔ模型，文末计算了两弹性臂机器人操作手在不同阻尼系数下的动力学响应，并与线弹性模型进行比较。     

多体系统动力学拓扑结构的自动分析与优化

多体系统拓扑结构的合理描述是这类系统运动学与运动力学计算机辅助分析的基础。本文在用传统的图论方法描述系统拓扑结构基础上论述了派生树的自动生成方法，及产生最大计算效率的最小优化树的生成方法。在对多体系统中的物体和铰进行编号后，根据切断某铰引入广义坐标数目及引入约束方程数目等因素定义各铰的加权因子，并以此为据定量地确定出系统的最小生成树。     

4自由度轮式悬架移动机械手动力学

结合轮式悬架移动机械手的约束方程,提取了系统独立坐标变量和关联坐标变量,建立了系统运动学模型;综合利用拉格朗日原理和牛顿-欧拉方程,计算出包含构件坐标变量的轮式悬架移动载体的驱动力模型,建立轮式悬架移动机械手的动力学模型.该动力学模型综合考虑移动载体的线弹性-阻尼悬架、路面扰动和电机的集中质量对整体系统动力学的耦合影响,最后采用数值方法给出4自由度轮式悬架移动机械手动力学模型的仿真结果.通过对比牛顿-欧拉方程得到的计算转矩与作为数值仿真输入条件的驱动转矩,两者完全吻合,进一步验证了轮式移动载体驱动力模型和轮式悬架移动机械手动力学模型建立的正确性.     

可变几何桁架展开运动学和动力学分析

对可变几何桁架结构展开运动学和动力学进行了系统分析，基于约束方程得到了运动学分析的递推公式；并利用Ｄ‘Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理推导ＶＧＴ展开的动力学方程；这些公式和方程简洁并具有规律性，适于计算机编程计算，通过算例分析验证了方法的可行性。     

平面柔性梁有限元动力学模型

提出一种在绝对坐标系中建立小应变有限转动平面梁动力学方程的有效方法，梁的位移用统一的绝对坐标描述，把位移分解成变形和刚体位移，根据哈密顿原理建立小变形小应变梁有限元动力学方程。该法用于多柔体系统动力学建模具有简洁，易于编制通用程序特点，数值示求解不存在严重的病态，算全表明方法有效可靠。     

空间可展桁架结构动力学分析

采用广义逆矩阵方法分析空间可展桁架结构的运动过程。以笛卡尔坐标系下节点的自然坐标为未知量，建立桁架结构展开过程的动力学基本方程，将约束方程嵌入动力学方程，导出一组不含乘子且方程数目等于结构自由度数的动力学方程。采用主动校正法对数值分析的约束违约进行了修正。提出了一种切实有效的数学算法构造了约束方程及其雅可比矩阵，实时地模拟了结构收纳过程的约束条件。自行编制的仿真程序算例证明了该分析方法的正确性。     

柔性臂系统Lagrange方程的建立

本文采用独立坐标的 Lagrange 方程,对柔性机械臂建立动力学方程,该系统运动采用相对描述和独立的广义坐标,使得方程个数最少,且无需补充约束方程~[1],因而便于实施控制方案.     

含非线性接触碰撞的大口径舰炮弹链柔性铰多体模型

针对某型大口径舰炮在供弹过程中因炮弹晃动过大引起的扬弹机卡弹问题,建立了含非线性接触碰撞、摩擦的弹链柔性铰多体动力学模型,采用递推的方法得到弹链的运动学和动力学方程,给出了柔性铰刚度系数、接触刚度系数分别按材料和接触表面特征计算的方法.在不同材料的弹筒以及不同片弹簧刚度系数下的计算结果表明,钢制弹筒比铝制弹筒能更好地限...     

考虑关节弹性的柔性机械臂系统动力学方程的确定

以双柔性机械臂系统为例，研究其在重力平面内运动，且考虑关节弹性的动力学问题，建立了独立坐标形式的拉格朗日方程．去掉弹性效应后，运动方程可退化为刚性连杆模型下的结果．     

平面机械系统运动学的分析方法

本文介绍一种机械系统运动学分析的通用方法。文中根据多刚体系统运动学的原理,建立了受约束机械系统的运动约束方程、速度方程及加速度方程,还详细推导了以铰接副及滑动副连接的两邻接刚体的雅可比矩阵和加速度方程右边项,以求进一步说明本方法。文后还给出了实例。     

Symbol Reference Model of Desired Yaw Angle for Automated Lane Changing Behavior of Vehicle

In this paper, it studies the problem of trajectory planning and tracking for lane changing behavior of vehicle in automatic highway systems. Based on the model of yaw angle acceleration with positive and negative trapezoid constraint, by analyzing the variation laws of yaw motion of vehicle during a lane changing maneuver, the reference model of desired yaw angle and yaw rate for lane changing is generated. According to the yaw angle model, the vertical and horizontal coordinates of trajectory for vehicle lane change are calculated. Assuming that the road curvature is a constant, the difference and associations between two scenarios are analyzed, the lane changing maneuvers occurred on curve road and straight road, respectively. On this basis, it deduces the calculation method of desired yaw angle for lane changing on circular road. Simulation result shows that, it is different from traditional lateral acceleration planning method with the trapezoid constraint, by applying the trapezoidal yaw acceleration reference model proposed in this paper, the resulting expected yaw angular acceleration is continuous, and the step tracking for steering angle is not needed to implement. Due to the desired yaw model is direct designed based on the variation laws of raw movement of vehicle during a lane changing maneuver, rather than indirectly calculated from the trajectory model for lane changing, the calculation steps are simplified.     

Reference Model of Desired Yaw Angle for Automated Lane Changing Behavior of Vehicle

In this paper,it studies the problem of trajectory planning and tracking for lane changing behavior of vehicle in automatic highway systems. Based on the model of yaw angle acceleration with positive and negative trapezoid constraint,by analyzing the variation laws of yaw motion of vehicle during a lane changing maneuver,the reference model of desired yaw angle and yaw rate for lane changing is generated. According to the yaw angle model,the vertical and horizontal coordinates of trajectory for vehicle lane change are calculated. Assuming that the road curvature is a constant,the difference and associations between two scenarios are analyzed,the lane changing maneuvers occurred on curve road and straight road,respectively. On this basis,it deduces the calculation method of desired yaw angle for lane changing on circular road. Simulation result shows that,it is different from traditional lateral acceleration planning method with the trapezoid constraint,by applying the trapezoidal yaw acceleration reference model proposed in this paper, the resulting expected yaw angular acceleration is continuous,and the step tracking for steering angle is not needed to implement. Due to the desired yaw model is direct designed based on the variation laws of raw movement of vehicle during a lane changing maneuver, rather than indirectly calculated from the trajectory model for lane changing, the calculation steps are simplified.     

高维力学系统的能量方程

在低维系统中,能量方程因其明晰的物理意义而得到广泛的应用,而研究高维力学系统的能量方程也同样具有理论价值和实际意义,如位移对时间的导数是速度,速度对时间的导数是加速度,这些具有明显的物理意义,而加速度的导数其物理意义就不是很清晰了,但具有理论上的意义.本文应用广义经典力学中关于广义拉格朗日函数、广义动量和广义哈密顿函数等概念,推导了高维系统的能量方程,文中举了实例具体说明新方程的应用,为力学数学系统能量方程的推广提供了一种途经.     

含有闭链结构的机器人动力学建模与计算

运用凯恩（Ｋａｎｅ）动力学方程并结合牛顿─欧拉算法，导出了一种新的机器人动力学递推算法。此法简练、直观，可以方便地求解带有局部闭链结构的机器人动力学问题，而且特别适宜于计算机辅助设计计算。最后以具有局部闭链结构的两自由度操作手为例，说明了计算步骤和方法。     

平面叶栅的计算网格的形成与粘流计算

本文讨论了叶栅中正交与非正交曲线坐标系的数值求解方法。生成了叶栅中的H、O和C型网格。这些网格的优点在于有利于求解涡轮机中的粘性流。在非线性泊桑方程组求解中,采用改善初场、多重网格和线性与非线性同步迭代的方法,加快了收敛速度。     

正交曲线坐标系下二维浅水方程的变换

在平面二维明渠非恒定流的研究中,常采用边界拟合坐标技术建立二维正交曲线网格,但是直接推导坐标变换后在正交曲线坐标系下的二维浅水方程比较困难.本文给出了一种应用张量分析的推导方法,利用该方法简单、准确地给出了正交曲线坐标系下的二维浅水方程的具体形式,该方程已经广泛地应用于明渠水流计算中.     

六重四面体变几何桁架机器人弹性逆动力学分析

结合六重四面体变几何桁架机器人的特点,考虑刚性位移与弹性变形的耦合作用对机器人操作手末端位姿的影响,其于有限元分析方法,在运动学分析的基础上,提出了其运动学模型的线性化方法,导出了其运动条件方程、逆动力学显式方程,并给出了驱动力和弹性变形量求解的公式与详细迭代过程。利用本方法,可方便地建立弹性逆动力学分析的数学模型,迭代过程简明。