摘要:首先简要回顾了柔性多体系统力学前期研究的3个阶段.针对传统零次近似模型的缺陷提出了新的建模理论.并在新的一次近似耦合模型的基础上,就"动力刚化"问题和刚柔耦合动力学问题中的离散化方法与实验等方面进行研究;研制了供理论研究和动力学现象揭示的实验平台.文中对所取得的研究成果进行介绍.文末对今后的研究方向进行了展望.

摘要:研究了受到打击的空间多刚体系统考虑库仑摩擦时动力学的求解方法.在引入新的无量纲的时间参数后,通过建立相应的动量-冲量的一阶微分方程,将在趋近于零的冲击区间的讨论变为在有限区间中来分段研究含滑动-粘滞的冲击过程,得到了受到打击的空间离散系统考虑库仑摩擦时的动力学的求解方法.

摘要:首先建立了柔性悬臂梁非线性非平面运动的偏微分方程;然后运用Galerkin和多尺度方法得到平均方程,并利用规范形理论进一步将方程化简;最后用能量相位法求出多脉冲跳跃的能量函数序列.Dynamics软件数值计算表明:在系统中确实存在着由多脉冲跳跃而导致的Smale马蹄型混沌.

摘要:采用面向对象技术对复杂机械系统动力模型元素进行了分析,根据其特点提出了支持动力学仿真建模平台的模型元素类体系结构,并对该平台关键技术-关联关系管理和子系统建模进行了探讨.最后应用上述技术开发出了仿真建模平台InteDyn,并以汽车模型和悬架模型为例证明了这些技术的可行性和有效性.

摘要:在空间交会对接过程中,从首次接触碰撞到完成捕获与捕获后的缓冲校正这两个阶段是对接动力学研究的重点,建立动力学模型进行仿真是研究的一个有效途径.以有内导向瓣异体同构周边式对接机构为研究对象,从机构的物理模型出发建立了对接捕获阶段与缓冲校正阶段的动力学模型.在动力学仿真软件DADS的接口上开发相应的用户模块,完成交会对接过程的动力学仿真.

摘要:采用三刚体七自由度模型来研究带两个大角度跟踪机动附件卫星的动力学与控制问题.通过引入一些新的张量定义,在慢速机动假设下,首先运用Newton-Eular方法导出了该系统的矢量动力学方程,将其转化为标量动力学方程,并讨论了两个附件之间的耦合问题.随后设计出卫星姿态-天线跟踪的PID+前馈控制器,并对控制方法进行了讨论.几组算例表明,该方法控制效果良好.

摘要:在舰炮元件动力学议程的基础上,使用数值积分方法,并推广振动理论传递矩阵法,形成了舰炮发射动力学模块化建模方法-舰炮发射动力学离散时间传递矩阵法.该方法可模拟得到舰炮多体系统动力响应,仿真结果证明了该方法的有效性.

摘要:以俄罗斯"异体同构"周边内翻式对接机构(APAS89)为研究对象,利用ADAMS建立对接机构的差动式机电缓冲阻尼系统的动力学模型,对差动式机构的动态特性进行仿真,得到系统的等效刚度和阻尼特性.对差动式机电缓冲阻尼系统及其主要部件的动态特性进行仿真研究,可以为对接机构设计提供仿真工具和设计依据,其仿真结果对空间对接机构的设计研究以及空间对接过程动力学建模具有参考作用.

摘要:对振动破碎机的多刚体-散体(物料层)耦合动力学问题进行了深入研究.首先通过实验识别出物料层的非线性滞回力的数学模型和参数,然后根据拉格朗日方程建立了振动破碎机的动力学方程,并用数值方法分析了该系统中刚散耦合的动力学特性,初步揭示了物料层对四动颚的相对运动轨迹的影响规律,并通过动力学试验验证了数值分析结果的正确性,为实际振动破碎机的动力学设计和产品开发奠定了基础.

摘要:介绍了航天器中含间隙空间机构动力学的研究进展,论述了间隙非线性研究对新型航天器设计及在轨运行性能分析的重要意义,提出了待解决的若干含间隙空间机构动力学关键问题,其中包括空间机构间隙接触非线性动力学分析设计、在轨运行机构稳定性分析,以及在轨含间隙空间机构动力学性能全局预测模拟的仿真软件研制等.

摘要:研究欠驱动刚体航天器姿态的非完整运动规划问题.航天器利用3个动量飞轮可以控制期姿态和任意定位.当其中一轮失效,航天器姿态通常表现为不可控.在系统角动量为零的情况下,系统的姿态控制问题可转化为无漂移系统的运动规划问题.基于优化控制理论,提出了求解欠驱动刚体航天器的姿态运动控制遗传算法,并且数值仿真表明:该方法对欠驱动航天器姿态运动的控制是有效的.

摘要:利用第一类Lagrange方程建立了固定约束面含干摩擦的多体系统动力学方程,将摩擦力的广义力用矩阵形式描述.利用增广法,将微分-代数方程转换成常微分方程,并用矩阵形式给出,提高了计算效率.最后用算例说明该方法的有效性.

摘要:在陀螺系统辛子空间迭代法基础上,发展出了陀螺系统的模态综合方法(MSMGS).此方法将一个整体的大的陀螺系统化为几个小的陀螺系统.在各子结构中,应用辛子空间迭代法对其进行前几阶段的模态计算,并合并各个子结构,以组装成整体系统的转换矩阵,然后将其代入整体陀螺系统,得到缩减后的整体陀螺系统,算例证明了缩减后的系统能够比较好地近似原来的整体陀螺系统.

摘要:基于一般性的积分型目标函数、隐式相容初始条件及终止时刻表达式,系统建立了含设计参数的用隐式微分/代数议程表达的多体系统动力学设计灵敏度分析的直接微分方法和伴随变量方法.为降低目标函数及其对设计变量导数的计算复杂性,将其积分形式的计算转化为微分形式.所得到的结果可方便地应用于高效的间接最优化设计方法.最后通过采用绝对坐标建模的平面两连杆机械臂模型对该方法进行了验证.

摘要:根据Hertz接触定律和Coulomb摩擦定律,建立了含间隙平面旋转铰的力学模型;采用几何变形约束法和模态缩聚技术描述柔性机械臂的非线性变形;同时考虑两个旋转铰的间隙特性和柔性臂的弹性变形,最终采用Kane方程建立了含铰链间隙的刚-柔机械臂系统的动力学模型.

摘要:基于Kane方程,建立了含耦合三次几何及惯性非线性项轴向基础激励悬臂梁动力学方程.采用多尺度法,对所得方程进行一次近似展开,着重计算了窄带随机主参数激共振时系统平凡响应的最大Lyapunov指数及随机稳定性问题,并通过直接数值积分验证了所得稳定区域的有效性.

摘要:针对以往舰艇生命力分析中的一些不足之处提出了一种新的分析方法,该方法将舰艇抗冲击生命力的评估问题作为一个分类问题进行处理,它采用支持向量机技术,根据有限的学习样本建立了预测舰艇在冲击荷载作用下生命力的计算模型.计算实例表明,该方法准确率较高,具有广泛的应用前景.

摘要:通过线性化动力学方程并应用Kane方法,研究了Stewart传感器的固有频率.将Stewart传感器的上平台、上连杆、敏感元件及下连杆作为独立的子结构分别处理,依据矢量和张量理论对其运动学方程和动力学方程进行系统的推导,并经过简化导出Stewart传感器简洁的固有频率方程形式.为验证Kane方法的有效性,提供了MATHEMATICA数值算例.相比于传统的牛顿-欧拉方法及拉格朗日方法,Kane方法既简洁又高效,特别适合于计算机计算.

摘要:研究了由多刚体组成的带刚性限位的双层隔振系统,基于单项约束多体动力学理论,并采用摄动方法导出了该系统的离散Poincare映射.运用此方法,研究了MTU公司生产的柴油机隔振系统对冲击作用的振动响应.研究表明:由于可能发生碰撞,该系统呈现复杂的非线性特性;并且在无限位情况下可以忽略的弱非线性项对带限位的碰撞振动系统也可能有较大的影响.该研究对如何正确设计带刚性限位的双层隔振系统提供了理论参考依据.

摘要:对矿山运输卡车在装载过程中所产生的冲击力对于卡车结构损坏和驾驶员的健康问题进行了较全面的分析,建立了包括材料倾倒的冲击、人体的振动和卡车悬挂系统的动力学模型,并利用数值积分的方法对整个系统的动力响应进行了仿真.