基于小变形的柔性多体系统动力学建模方法研究

引入非线性变形场描述,建立了基于小变形的柔多体系统动力学模型,解决了传统动力学建模方法存在的对变形广义坐标过早线性化的缺陷。对旋转梁式构件进行了动力学仿真,仿真结果表明传统方法不适合用于高速旋转的柔性体动力学建模,本文提出的动力学模方法为解决实际工程中各种复杂结构动力学分析提供了有力工具。     

柔性多体系统动力学的研究进展与建模方法

随着空间技术和空间应用等领域需求的不断扩大以及机器人技术的发展,使得考虑部件柔性的系统动力学分析的研究备受重视。简述了柔性多体系统动力学的研究进展,讨论了柔性多体系统动力学建模过程中的建模方法、离散化方法以及坐标系的选择,最后总结并展望了柔性多体系统动力学后续要研究的问题。     

柔性多体系统动力学——有限段方法

采用有限段方法建立柔性梁式的离散模型，基于Ｋａｎｅ方程的Ｈｕｓｔｏｎ方法建立柔性多体系统学方法，该方程计入了梁式构件的几何非线性变形的惯性影响，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，通过典型实验验证了有限段方法可解决具有几何非线性变形的柔性梁式构件的多体系统的动力学问题。     

独立悬架多体系统空间运动学分析

用多体动力学的有关理论对轿车上常用的麦克弗森式独立悬架进行了空间运动学分析，提出了一种较为简便的分析方法以减少广义坐标数和约束方程数，通过求解非线性方程组可以获得整个悬架系统及车轮上的任一点在空间的运动轨迹，其中包括对汽车性能影响最大的定位参数的空间变化规律。     

基于运动学的机械多体系统动态视觉化研究

将机械多体系统的运动学数值解通过运动学模型重建还原为多体系统的瞬时运动状态本体信息,并采用一组4个相邻关键帧存储信息,通过三次B样条空间轨迹插帧计算插补出所需各过渡帧信息,实现多体系统动态过程视觉化仿真.     

具有有限弹性变形部件的多体系统动力分析

本文主要论述了具有有限弹性变形部件的多体系统非线性动力学控制方程。方程中包含几何非线性和惯性非线性两方面的因素。几何非线性是考虑了应变-位移关系式中的二次项,在采用计及剪切和截面回转惯性的Timoshenko梁单元的情况下得到一个新的几何非线性刚度阵,而惯性非线性则是考虑了部件大幅度的转动。文中采用欧拉参数来描述部件参考系的转动。三个数值例子是用来考察上述因素在系统瞬态响应中的影响。     

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。     

基于CORBA的多体系统运动学分布式仿真

分析了多体系统运动学方程建立及求解方法，结合CORBA技术、数值分析方法及OpenGL图形技术，开发了基于CORBA的多体系统运动学分布式仿真系统，实现了分布式环境下的多体系统运动学的数值分析与仿真。给出了平面四连杆机构的分布式仿真算例。     

一般柔性体连续系统的动力学建模方法

基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理,建立了考虑刚弹耦合作用的一般柔性体连续系统的动力学模型,并针对在水平面内作大范围回转运动的柔性梁,在Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｒｎｏｕｌｉ梁模型的假设前提下,根据轴向不可伸长的柔性梁的几何约束条件,采用假设模态法,推导出柔性梁有限维离散化动力学方程。研究表明,作大范围回转运动的柔性梁,由于运动和变形的耦合将产生动力刚化现象。文中最后给出了仿真算例,验证了该方法的有效性。     

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。     

柔性并联机器人运动学与动力学约束及系统方程

为了建立包含柔性杆件的并联机器人的动力学模型,利用运动弹性动力学理论及有限元方法,分析了柔性并联机器人各支链的弹性变形、弹性位移及其耦合关系,提出了柔性并联机器人的运动约束条件和动力约束条件,建立了平面柔性并联机器人的系统方程.以平面3-RRR柔性并联机器人为例,用SAMCEF软件验证了模型的正确性,二者最大相对误差小于9%,说明该动力学模型能正确反映柔性并联机器人的弹性振动特性.     

柔性多体动力学的建模与计算

本文在对柔性多体动力学发展略作回顾的基础上，采用ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｓｅ原理，对由基座、（ｎ－１）个柔性连杆及端部负载组成、相互之间由柱铰联结的柔性链式多体系统进行理论建模；柔性杆模态取三维梁单元进行有限元离散；算法上选用Ｇｅａｒ算法克服柔体动力学微分方程的刚性（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）问题。成功地进行了一种工况的失重柔性机械臂的动力学数值计算，为在其上进一步实施控制打下了良好的基础。     

Dynamic Analysis of Flexible Multibody Systems for High-Rise Building Window Cleaning Gondola

A virtual prototype of high-rise building window cleaning gondola based on multibody system dynamics software MS（2. ADAMS is presented. The rigid bodies are modeled by CAD software and flexible bodies are modeled by discrete beam method. The whole machine＇s natural characteristics are analyzed and changed to frequency field. According to the results, the dangerous frequencies are avoided and the design can be optimized and the performance can be improved.     

平面柔性连杆机构动力学建模

应用多体动力学,结构动力学,弹性体振动理论及机构学有关原理,提出了一种新的平面柔性连杆机构动力分析的模型和方法,并通过一例阐明了本方法的正确性和可行性。     

柔性机械系统撞击动力学研究状况及动向

本文分析了柔性多体系统撞击动力学发展的现状及存在的主要问题。并简略地介绍了我们近一、二年在此学科理论研究方面取得的一些成果。     

基于动力学序列求解法的椭圆齿轮动力学分析

指出传统机构动力学方程组矩阵解法的不足,提出改进方法:动力学方程组序列求解法.在运动学分析的基础上,采用改进方法对椭圆齿轮进行动力学分析,得到椭圆齿轮轴心和啮合点处的受力与转角的关系,为强度计算、结构设计和振动控制提供理论基础.     

柔性转子不平衡响应与传递力的分析

针对某小型发动机的振动进行了分析与计算，并建立了力学模型，分析了不平衡量、油膜间隙、支承刚度、阻尼系数对动力响应的影响，得到了最佳的油膜间隙与传递力的数据，可作为此小型发动机结构设计的参考依据。