一种基于应变插值大变形梁单元的刚-柔耦合动力学分析

摘要

柔性多体系统动力学中的“动力刚化”现象起因于变形间的耦合.一次近似模型成功地解决了小变形情况下的刚柔耦合建模问题,但在大变形情况下则需要考虑更多的耦合效应.选取表征梁弯曲应变的曲率和轴向应变作为单元参数进行离散;在大变形大转动基础上得到了单元两端节点运动学参数的递推关系,构造出了能够自动计及“动力刚化项”且适用于大变形刚柔耦合动力学分析的平面梁单元.最后采用所提应变插值单元求解了包含大变形和刚柔耦合动力学柔性梁的数值算例,验证了算法的正确性和有效性.