无约束物体动力学普适方程的变分导出

用张量形式通过变分原理导出了无约束物体的动力学普适方程,该方程简化后可得到 体动力学方程和弹性变形体动力学方程。普适方程用于分析运动物体考虑其变形或由刚体和变形体组成的混合系统的动力学问题是方便的。     

圆环滚动时摩擦力的分析

滚动是实际中常见的一种运动形式,物体在滚动时摩擦力的分析是一个难点。以圆环为例,分析圆环在被看作刚体和变形体两种力学模型时在不同情况下的摩擦力,当圆环作为刚体受力和力偶同时作用在水平面上纯滚动时,用平面运动微分方程对摩擦力进行推导判定,该方法同样可适用于在斜面上滚动的物体。     

NIELSEN动力学普适方程对非完整动力学系统的应用

介绍文献《ＮＩＥＬＳＥＮ动力学普适方程》中提出的ＮＩＥＬＳＥＮ动力学普适方程,并将其应用于经典非完整动力学系统,得到与传统解法相同的结果,说明该方程适用于任何物理模型确定的动力学系统．     

3D刚体摆非线性动力学姿态特性研究

研究了3D刚体摆在一般情况和轴对称情况下的姿态动力学特性。通过建立3D刚体摆的动力学方程和运动学方程,利用非线性动力学的方法讨论了轴对称和非轴对称3D刚体摆的姿态运动。通过对两种情形刚体摆模型悬垂平衡位置加小摄动考察其姿态运动,可以发现在非轴对称情况下3D刚体摆出现混沌运动,在轴对称3D刚体摆情况下出现概周期运动。利用MATLAB进行仿真实验,分别得出非轴对称3D刚体摆的混沌姿态运动曲线和轴对称3D刚体摆的姿态概周期运动曲线,并分别给出庞加莱截面图。     

简析刚化假定及其应用

材料力学或结构力学与理论力学的主要区别之一是研究对象的不同,前者为变形体,后者为(不变形的)刚体。然而真正的刚体,在自然界中是不存在的,只不过物体刚化后对它的平衡和运动特性影响甚微。同样地,在变形体的静定或超静定结构研究中,有时为了使求解的问题简化,也常常引用某些刚化的假定。所谓刚化,就是不考虑变形的影响,例如在求静定结构的反力时,整个结构作了刚化,又如求梁的正应力时,所作的平截面假定实际上是对剪切变形的刚化处理,再如取结     

一种计算机建立多刚体动力学方程的方法

本文以多刚体动力学Kane方程的基本形式为出发点,通过对该方程的重新描述,编制了通用的自动建立动力学方程程序。对于一般多刚体系统,只要输入基本力学量就能由计算机完成动力学方程的推导,并输出易于数值解法的Fortran语言格式程序,避免了大量的手工推导工作,尤其对大自由度系统更能显示其方便性。     

逆系统方法在刚体动力学中的应用：研究带2个陀螺的刚体运动 …

在刚体动力学中,微分几何方法有效地解决了非线性控制问题,但使用过程中计算繁琐,本文将逆系统方法应用于刚体动力学中,运用非线性控制的逆系统方法设计刚体Ｅｕｌｅｒ动力学方程的控制器,通过对２个陀螺转动的控制,实现对刚体转动的渐进跟踪。     

逆系统方法在刚体动力学中的应用──研究带2个陀螺的刚体运动的渐进跟踪问题

在刚体动力学中 ,微分几何方法有效地解决了非线性控制问题 ,但使用过程中计算繁琐 .本文将逆系统方法应用于刚体动力学中 ,运用非线性控制的逆系统方法设计刚体Euler动力学方程的控制器 .通过对 2个陀螺转动的控制 ,实现对刚体转动的渐进跟踪 .     

受非完整约束多刚体系统的动力学方程

本文利用速度空间的概念，将多刚体系统所受的完整和非完整约束作为速度空间中的嵌入流形，由Ｊｏｕｒｄｉａｎ原理导出以流形曲线坐标表示的受完整和非完整约束多刚体系统的动力学方程，并利用本文结合讨论了一个平面开链机械臂动力学方程的建立过程。     

虚功原理在建立界面应力元模型的应用

根据不连续的分片刚体模型和连续介质变形体的特点,建立了统一分析连续介质问题与不连续介质问题的新模型-界面应力元模型,应用虚功原理推导了其支配方程.由于界面元模型与分块单元形态无关,从而给网络剖分带来了方便,并且比有限元法有着更高的精度.     

具有库仑摩擦力的结构动力分析

应用振型叠加法对具有库仑摩擦力的结构进行动力分析，用假想力矢量表示因摩擦力引起的非线性，用有限元求解运动方程，在地震期间，地面上的结构可能滑移，相应的位移包括弹性位移和刚体运动2部分，考虑刚体运动需要进行高模态的瞬态分析，算例分析了地震期间地面上平板的动力响应。     

混合结构变形曲线及动力特性研究

借鉴框-剪结构分析方法,基于协同工作原理,考虑混凝土梁与核心筒间刚域、混凝土核心筒的剪切变形、钢框架轴向变形以及钢柱与混凝土梁的半刚性连接的影响,建立了含刚度特征值的混合结构变形曲线方程。再将混合结构视为连续弹性无限自由度结构,建立自由振动微分方程,推导了混合结构的自振周期公式。通过图表分析了与刚度特征值有关的自振周期系数中各参数的影响。结果表明,刚域的存在减小了结构自振周期,核心筒剪切变形、钢框架轴向变形及梁柱半刚性连接使自振周期增大。     

模拟测头导向机构动力学特性研究

模拟测头导向机构的特性对测头导向精度具有较大的影响,在考虑导向簧片非线性、大变形特点的基础上,提出一种测头导向机构动力学建模新方法.根据Bernoulli-Euler方程,结合伪刚体模型,求得系统的动力学方程.建立模拟测头导向机构固有频率与导向簧片几何参数之间的关系,通过实例分析验证该方法的有效性,为平行簧片导向机构的设计提供理论依据.     

Rigid-Flexible Coupling Dynamic Analysis of Sub-Launched Vehicle During the Vertical Tube-Exit Stage

During the launching stage,hydrodynamic pressure and adapters’ reaction loads can influence the vehicle’s rigid motion as well as cause its structural vibration,which is a typical rigid-flexible coupling dynamic problem. This paper presents a 2-D rigid-flexible coupling model to calculate the vehicle’s dynamic responses in that period.The vehicle was equivalent to a flexure beam with axial deformation. Hybrid coordinate and modal superposition methods were used to describe its large rigid displacement and small deformation. By the second Lagrange equation,the vehicle centroid’s displacements,rotational angle and modal coordinates were chosen as generalized coordinates and then the vehicle ’s rigid-flexible coupling dynamic equations were obtained. By numerical simulation,the results of vehicle’s motion parameters and transverse internal loads were acquired.The calculation results showed that differences of the vehicle’s motion parameters between the rigid-flexible coupling model and the rigid body assumption are noticeable and the peak magnitude of the vehicle’s transverse internal loads in the rigid-flexible coupling model is higher remarkably than that in the rigid body assumption.     

柔性航天器的模态综合-混合坐标动力学建模

针对由中心体和柔性附件组成的柔性航天器，采用混合坐标法，通过伪坐标形式的拉格朗日方程，建立了全柔性航天器的混合坐标动力学方程。建模中采用模态综合理论的方法，由航天器结构的弹性正则模态和静变形模态组成的模态集表示结构变形，以便更有效的将结构变形的影响引入到航天器的动力学模型中。文中用由盒形中心体和两帆板组成的假想航天器系统为例，以此系统的有限元动力学模型为基准，比较了采用弹性正则模态和静变形模态的模态综合建模和单纯采用弹性正则模态的常规建模时得到的系统特征频率，表明引入了静变形模态以后，所得到的动力学模型能更好反映柔性航天器的动力学特性。     

非惯性参考系下旋转叶片系统的动力响应

应用拉格郎日方程和有限元素法考虑了刚体运动和弹性运动的耦合关系在非惯性参考系下建立了叶片系统的相对运动学方程，叶片的动力学方程中刚度矩阵是一个随时间变化的矩阵，应用模态分析法对其进行了解耦，得到一个二阶微分主程组，并用Matlab对方程进行了仿真，结果表明，刚体的运动使得叶片系统振动频率降低，反映出刚体运动对弹性体运动有一定的影响。     

CALCULATION OF ELASTIC ERROR OF PLANAR MECHANISM—AN EQUIVALENT METHOD

Ｔｈｅａｃｕｒａｃｙｐｒｏｂｌｅｍｗａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｎｃｅｒｎｓｉｎｍａｃｈｉｎｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ．Ｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎ...     

惯性往复振动机械支承刚度和偏重参数的设计

建立惯性往复振动机械的力学模型和动力学方程,采用频率响应法求动力学方程的稳态解;通过激振频率和系统质量的波动对振动体振幅的影响分析,以及频率比与隔振系数和偏重参数的关系分析,提出该类振动机械合理的下限频率比;同时考虑到弹性支承在系统重力作用下的静变形应大于振动体的最大振幅,从而给出支承刚度和偏重参数设计的理论依据和方法,并通过算例进一步阐述设计方法的应用.     

柔性空间飞行器姿态动力学响应仿真的研究

将带有弹性附件的柔性空间飞行器模化为多体簇系统，考虑相邻体间相对运动为缓慢的实际特点，在忽略高阶非线性项的情况下，利用Ｄ’Ａｌｅｍｂｅｒｔ虚功原理，采用混合坐标的方法，建立了该多体簇系统的基本动力学方程。其中表示弹性附件的弹性变形的模态是约束模态，以上术方程为基础，采用状态空间求解方法，偏制了相应的动力学响应仿真程序；文章最后给出了仿真算例。     

可倾瓦推力轴承瞬态动特性研究

通过采用Newton-Raphson法和有限差分法联立求解了广义瞬态Reynolds方程、广义瞬态能量方程及瓦块的运动方程，并考虑了瓦块热弹性变形和润滑油膜温黏效应的影响．通过实例对点支撑扇形可倾瓦推力轴承的瞬态动特性系数进行了计算，并结合瞬态动特性系数对点支撑扇形可倾瓦推力轴承在受到瞬态冲击后的瞬态响应进行了分析，其结果有助于研究推力轴承在非稳态情况下的动力学特性．