柔性多体动力学模型降阶研究

来源 :2013中国力学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lgdtmz
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采用Krylov模型降阶方法,对柔性梁刚柔耦合动力学模型降阶问题进行研究.首先采用有限单元法离散弹性变形,建立系统的刚柔耦合动力学方程.然后将柔性梁作为一个输入输出系统,采用Krylov模型降阶方法缩减系统自由度,建立系统降阶的刚柔耦合动力学方程.
其他文献
为了精确表征柔性构件发生的大转动、大变形运动特性,采用结合绝对节点坐标方法与自然坐标方法的绝对坐标方法对该系统进行建模.基于有限元网格撕裂对接技术与局部拉格朗日乘子技术,提出了一种并行求解由绝对坐标方法建立的系统动力学方程的高效算法.该方法中,将计算区域被分为独立的子区域和运动约束两部分,其中运动约束用来保持整个结构的位移的连续性,采用局部拉格朗日乘子项来描述,由此能将求解的区域分解为独立的子区域
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发机构于2010年成功发射了由太阳辐射驱动的星际风筝形航天器-IKAROS,参照该航天器建立了简化的IKAROS太阳帆系统动力学模型.采用结合自然坐标方法与绝对节点坐标方法的绝对坐标方法对简化的IKAROS太阳帆系统建模,其中采用自然坐标方法对系统的中心刚性毂轮进行建模,采用基于绝对节点坐标方法描述的黏弹性索单元与黏弹性薄板单元对系统的柔性绳索与太阳帆薄膜进行建模.
会议
研究了3D刚体摆相对平衡流形的稳定性问题.讨论了3D刚体摆的平衡流形,由3D刚体摆的约化方程解得了四组彼此不相交的一维相对平衡流形,并绘出其在球面的平衡流形图,利用Herwitz定理证明了这四组相对平衡流形是不稳定的.
会议
将ANCF单元为等参元的特性与等几何分析思想相结合,提出了对任意四边形曲面片建模的方法,其中包括控制点的确定,单元广义坐标与形函数的推导,从而得到了ANCF四边形壳单元的有理形式(RANCF),接下来采用第二类PK应力张量与Green-Lagrange应变张量对柔性体的弹性变形进行描述.
会议
对具有驱动约束的含摩擦滑移铰平面多刚体系统动力学的建模和数值方法进行了研究.对滑块与滑道所有可能的接触状态进行了统一的描述,建立了法向约束力的互补关系.采用库仑摩擦模型,建立了摩擦余量与切向相对加速度的互补关系.
会议
针对3D刚体摆姿态稳定的非线性控制设计问题,给出基于欧拉四元数描述的3D刚体摆的姿态运动方程,证明了系统能量满足无源性条件,利用能量方法设计3D刚体摆的姿态控制器.通过无源性理论,构造系统的Lya-punov函数,在保证该函数半负定的情况下给出全驱动情况下的控制率,并对3D刚体摆在悬垂和倒立两种平衡位置的姿态稳定性进行仿真实验.仿真实验结果验证了基于能量方法的3D刚体摆姿态控制是有效的.
会议
基于多刚体系统动力学的自然坐标方法(NCF)和柔性多体系统动力学的绝对节点坐标方法(ANCF),建立一种月球探测器软着陆过程的多刚体动力学模型和刚柔耦合多体动力学模型.应用广义alpha方法,基于C语言开发着陆过程动力学分析程序,利用稀疏矩阵、图论等技术和OpenMP,MPI等并行算法对程序进行优化和加速,并基于OpenGL进行计算结果动画演示,从而实现模型仿真.
会议
在建立五杆双足机器人RBF神经网络模型的基础上,分别将两种确定性扰动力矩(周期性扰动和脉冲扰动)以及随机不确定性扰动力矩和预定理论力矩进行融合,并输入神经网络模型得到机器人的响应,进而通过建立合适和有效的评价指标和庞卡莱映射对机器人系统的性能进行分析.
会议
以典型多刚-柔体耦合系统为研究对象,分析整体结构的复杂边界条件,基于Hamilton原理导出系统的耦合动力学方程,它描述了分布参数系统(柔性梁、板等)和多自由度离散子系统以及它们之间耦联关系.利用系统的边界条件和连接部件的匹配条件,导出求解系统固有特性的统一形式的特征方程,据此可以容易地求出系统的固有频率和表征离散子系统的振动和柔性结构弹性振动在内的全局模态.
会议
提出了一种新的计算局部充液柔性多体系统动力学的方法,液体部分由光滑粒子流体动力学方法(SPH)建模,柔性体部分由绝对坐标方法(ANCF)建模.为提高计算效率,还对SPH计算区域应用了基于区域分解和GPU的并行计算技术.最后,给出了3个仿真算例来验证提出的计算方法.
会议