刚柔耦合系统的动力学建模与数值仿真

摘要

在航天器、机器人、车辆、机械与兵器等工程领域中,出现了大量复杂系统动力学与控制性态分析与优化等工程问题,在研究过程中,人们愈来愈清楚地发现经典力学的不足之处,需要有更先进的力学理论取而代之.刚柔耦合多体系统动力学为此提供了最佳选择.该文将现代力学方法-多体系统动力学、计算方法、计算机技术相结合,对刚柔耦合系统的动力学建模和仿真进行研究.该文的工作主要体现在以下几方面:1推导了新的适用范围更广的刚耦合系统的动力学方程.2对所建立的六种柔性梁的动力学方程进行有效的求解.3编制刚柔耦合系统动力学仿真软件.4以火箭炮为例进行计算及刚柔耦合系统的动力特性研究.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1多体系统动力学的发展概况

1.2 工程背景

1.3刚—柔耦合动力学研究的任务

1.4本文的研究工作

2在运动基础下的梁的振动

2.1梁的振动的研究概况

2.2梁的振动的基本理论

2.3柔性梁的动力学方程

2.4运动微分方程的求解

2.5方程中某些算式的计算

2.6方程中某些参数的求解

2.6.1梁为简支—简支端时

2.6.2梁为简支—自由端时

2.6.3梁为固定—自由端时

2.6.4梁为固定—固定端时

2.6.5梁为固定—简支端时

2.6.6梁为自由—自由端时

3刚—柔耦合的多体系统动力学建模

3.1多体系统动力学建模模型

3.2各刚体间坐标系的变换

3.3多体系统动力学建模

3.4考虑其它支撑情况下支撑点所受的力和力矩

3.4.1固定—固定

3.4.2简支—自由

3.4.3固定—简支

3.4.4固定—自由

3.5柔性发射管某些参数的求取

4动力学的仿真

4.1程序流程图

4.2仿真实例

5全文总结

致谢

参考文献