| 【中文题名】 | 刚柔耦合多体系统动力学建模和仿真 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 工程力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-9-12 |
| 【中关键词】 | 刚柔耦合系统,动力刚化,微元法,子系统法,动力学, |
| 【英关键词】 | rigid-flexible coupling system,dynamic stiffening,differential element method,subsystem method,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>多体系统动力学> |
| 【论文摘要】 | 本文对刚柔耦合多体系统动力学的建模理论和仿真进行了研究。
刚柔耦合多体系统是一个典型的多柔体系统,其动力学问题与一般的多刚体系统动力学有着本质的差别,表现为大位移刚性运动和小变形运动之间的强烈耦合。Kane研究了作大范围运动的弹性梁模型,首次提出动力刚化的概念,揭示了柔性梁的纵横向振动的耦合所引起的耦合变形项是产生动力刚化现象的本质原因。
本文根据多柔体系统动力学理论,创新地提出了考虑动力刚化效应的中心刚体作任意三维大位移运动时柔性悬臂粱作横向和纵向振动的建模方法和刚柔耦合多体系统动力学建模的子系统法。本文所提供的把复杂系统离散成简单系统,再由现存的简单系统的动力学模型组合成整个系统的动力学模型的方法,能避免使用同一种动力学原理进行动力学方程推导时的冗繁,具有建模效率高,系统方程耦合度低等优点。新编制的动力学数值仿真软件具有很高的精度和很强的通用性,通过对实例进行仿真计算并分析其动力学特性,得出有效的结论。 |
| 【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 |
7-15 |
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1.1 本文研究的工程背景和意义 |
7-8 |
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1.2 刚柔耦合多体系统动力学研究现状 |
8-13 |
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1.2.1 多刚体系统动力学研究现状 |
8-10 |
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1.2.2 多柔体系统动力学研究现状 |
10-12 |
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1.2.3 刚柔耦合动力学的研究目标 |
12-13 |
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1.3 本文的研究内容 |
13-15 |
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2 作大范围运动的柔性梁的动力学分析 |
15-30 |
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2.1 引言 |
15 |
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2.2 空间运动体上柔性梁的动力学方程 |
15-22 |
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2.2.1 系统的描述 |
15-16 |
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2.2.2 系统的动力学方程 |
16-19 |
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2.2.3 微分方程的求解 |
19-22 |
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2.3 方程中模态函数的选取 |
22-24 |
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2.4 微分方程组的求解过程 |
24 |
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2.5 数值仿真实例 |
24-30 |
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2.5.1 梁的三维动力学仿真 |
25-27 |
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2.5.2 梁的动力刚化问题 |
27-28 |
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2.5.3 内悬臂梁的动力学 |
28-29 |
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2.5.4 纵向悬臂梁的动力学 |
29-30 |
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3 考虑动力刚化的刚柔耦合多体系统动力学建模的子系统法 |
30-43 |
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3.1 引言 |
30 |
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3.2 刚柔耦合系统的物理模型 |
30-31 |
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3.3 刚柔耦合系统的动力学方程 |
31-35 |
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3.3.1 子系统Ⅰ的动力学方程 |
31-32 |
|
3.3.2 子系统Ⅱ的动力学方程 |
32-33 |
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3.3.3 整个系统的耦合动力学方程 |
33-35 |
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3.4 刚柔耦合数值仿真实例 |
35-43 |
|
3.4.1 程序流程图 |
36 |
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3.4.2 仿真实例一 |
36-39 |
|
3.4.3 仿真实例二 |
39-43 |
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4 多体发射系统的刚柔耦合动力学 |
43-49 |
|
4.1 引言 |
43 |
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4.2 发射系统的动力学建模 |
43-47 |
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4.2.1 子系统Ⅰ的动力学方程 |
44-45 |
|
4.2.2 子系统Ⅱ的动力学方程 |
45 |
|
4.2.3 整个系统的耦合动力学方程 |
45-47 |
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4.3 发射系统仿真实例 |
47-49 |
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5 全文总结 |
49-51 |
|
致谢 |
51-52 |
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参考文献 |
52-58 |
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作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
58 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.20324 |
