| 【中文题名】 | 柔性梁与刚性地面碰撞动力学研究及仿真 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 工程力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-12-6 |
| 【中关键词】 | 柔性,刚柔耦合,斜碰,动力学,, |
| 【英关键词】 | flexibility,rigid-flexible coupling,oblique impact,dynamics, |
| 【分类导航】 | 数理科学和化学>力学>理论力学（一般力学）>动力学>> |
| 【论文摘要】 | 柔性体碰撞是工程中常见的现象。它的研究对于精密加工、高精度机械控制等具有重要的实际意义。由于柔性因素的影响，使其表现出与刚性体碰撞明显不同的特点。但由于柔性体碰撞问题的复杂性，目前的研究还有待深入。
本文针对柔性梁与刚性地面碰撞问题，把整个碰撞运动过程分为两个互相联系的阶段：碰撞接触阶段和非碰撞期间的柔性梁运动阶段。针对各个阶段，采取不同的动力学建模方法。对于柔性梁的运动，充分考虑刚柔耦合效应，建立计及动力刚化效应的动力学模型，并用模态坐标法对动力学方程进行离散，得到适于数值计算的离散化模型。对于碰撞接触阶段，采用动量平衡法，对于传统的瞬间碰撞假设概念加以延拓，再结合柔性因素，从而创新性地建立了柔性梁与刚性地面碰撞的斜碰撞动力学模型。
最后，通过具体算例，对于整个碰撞运动过程进行数值仿真。通过数值仿真，给出直观反映柔性梁与刚性地面碰撞的曲线图，并在此基础上进行相关分析。数值结果表明，针对柔性梁与刚性地面碰撞问题建立的模型是能够符合实际的，也证明了建模思想以及具体方法的合理性。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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1 绪论 |
7-14 |
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1.1 引言 |
7-8 |
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1.2 柔性体碰撞动力学进展 |
8-14 |
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1.2.1 多柔体系统动力学发展史 |
8-9 |
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1.2.2 多柔体动力学的建模方法 |
9-10 |
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1.2.3 柔性体碰撞的研究历史 |
10-12 |
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1.2.4 多柔体碰撞的研究方法 |
12 |
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1.2.5 本文的内容安排 |
12-14 |
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2 柔性梁动力学方程 |
14-28 |
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2.1 引言 |
14 |
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2.2 柔性梁模型 |
14-15 |
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2.3 广义哈密尔顿定理 |
15-16 |
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2.4 动力学方程的推导 |
16-26 |
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2.4.1 柔性梁一般运动的描述 |
16-20 |
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2.4.2 作回转运动的柔性梁运动方程的推导 |
20-22 |
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2.4.3 动力学方程的推导 |
22-26 |
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2.5 边界条件与模态函数 |
26-27 |
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2.6 方程的离散 |
27-28 |
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3 柔性梁与刚性地面的碰撞动力学建模 |
28-38 |
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3.1 引言 |
28 |
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3.2 恢复系数 |
28-30 |
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3.3 碰撞动力学和动量平衡法 |
30-31 |
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3.4 柔性体与刚性地面的碰撞方程 |
31-35 |
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3.5 简单的说明 |
35-37 |
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3.5.1 动量平衡法推广的根据 |
35-36 |
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3.5.2 数值计算算法 |
36-37 |
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3.6 小结 |
37-38 |
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4 数值仿真 |
38-54 |
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4.1 引言 |
38 |
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4.2 柔性梁数值仿真实例 |
38-39 |
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4.3 数值仿真结果及分析 |
39-53 |
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4.3.1 碰前运动的数值仿真 |
39-42 |
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4.3.2 柔性梁与刚性地面碰撞的全过程仿真 |
42-49 |
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4.3.3 碰撞中相关参数的影响 |
49-53 |
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4.4 小结 |
53-54 |
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5 结论与展望 |
54-56 |
|
致谢 |
56-57 |
|
参考文献 |
57-62 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.20312 |
