柔性多体系统

摘要： 工程中很多细长杆件可以抽象为Euler-Bernoulli梁,分析其动态行为时需要对其进行柔性多体系统动力学建模.以绝对节点坐标参数为代表的几何非线性梁单元解决了大量柔性梁动力学问题,但仍然面临诸如剪切闭锁、节点应力不连续、计算效率低下等问题.鉴于此,以大变形梁虚功率方程为理论基础,建立了转动参数和位移参数间的转换方程,满足Euler-Bernoulli梁变形耦合关系,推导了这种情况下可描述梁几何非线性效应的广义应变;保证应力连续的情况下,采用样条插值实现单元间缩减自由度式组装;将边界节点部分参数替换为轴向应变和截面曲率,得到了更加准确简洁的施加外力的约束方式;对梁结构的运动方程进行降噪处理,来滤除高频分量,提高求解效率;并通过数值算例验证了所提单元的有效性.

摘要： 随着空间折叠式桁架可展长度的增大与结构的复杂化,对空间大型展开机构动力学分析的计算规模逐渐增大.为了减少系统的广义坐标个数,该研究取铰的相对坐标为系统的广义坐标,基于单向递推组集方法建立太空望远镜桁架展开过程的动力学模型.利用Jourdain速度变分原理建立了各柔性部件的动力学变分方程,根据各柔性部件之间的运动学递推关系,并引入切断铰的约束方程,建立了柔性多体系统的刚-柔耦合动力学方程.针对柔性部件展开锁定时容易出现的数值计算问题,提出了在缓冲减速的基础上施加相对角约束的变拓扑方法.基于动力学模型对11节桁架单元的太空望远镜桁架展开过程进行数值仿真.为了进一步缩减计算规模,根据系统结构的对称性和纵向载荷分布的均匀性,将多个桁架和主镜组成的多体系统简化为单个桁架与主镜的一部分组成的系统进行数值仿真.将单个桁架系统展开过程的数值仿真结果与多个桁架系统的仿真结果进行对比,验证了简化动力学模型的准确性和有效性.在此基础上进一步对30节桁架单元的桁架展开过程进行数值仿真,通过对比柔性桁架与刚性桁架在展开和碰撞锁定过程中仿真结果的差异,分析了弹性变形对系统动力学特性的影响.

摘要： 轻质、高精度的柔性多体系统被广泛应用于实际工程领域中.由于实际设计公差、制造误差及环境温度等多种不确定因素的存在,使得柔性多体系统的结构参数(物理参数和几何参数)表现出随机性.具有随机结构参数的动力学模型能够客观地反映出真实系统的动力学行为,且结构参数的不确定性对空间柔性多体系统动力学响应的影响是不容忽视的.针对具有多个随机参数的空间柔性多体系统,提出了一种基于广义alpha算法的非侵入式随机柔性多体系统动力学计算方法.采用绝对节点坐标公式(absolute node coordinate formulation,ANCF)来描述柔性体,推导建立多体系统动力学模型.利用混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)法构建系统随机动力学方程的代理模型,然后将随机响应面法(stochastic response surface method,SRSM)嵌入广义-alpha方法中,分别采用改进抽样的回归方法(regression method of improved sampling,RMIS)和单项求容积法则(Monte Carlo simulation,MCR)来确定样本点.将数值计算结果与蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)结果进行对比,验证了所提算法的有效性.在相同的定积分精度的条件下,根据单项求容积法则确定的样本点的计算结果稳定性更强,且其计算效率更高.

摘要： 以系统中既存在柔性构件,又存在刚性构件的空间闭链机器人为例,分析了模型降阶法在求解柔性多体系统指标-3微分代数方程组中的求解策略.首先,将加速度约束方程并入指标-3的DAEs,动力学指标降为1,通过等价方程组,直接求出难于初值估算的拉格朗日乘子λ,则DAEs变为纯微分方程组;其次,采用逐步积分Newmarkβ法求各时刻的广义位移和速度坐标;最后,运用Baumgarte约束违约修正法消除位置和速度违约,再通过泰勒展开式和Newton-Raphson公式迭代出位移坐标和λ的修正值.由于数值求解过程中没有引入新的未知向量,避免了因模型扩大而导致的新的求解问题,并减少了对加速度坐标的违约修正过程,为求解柔性多体系统动力学方程组提供了一种新方法.

摘要： 针对大型风电机组塔架-叶片耦合振动引起的风力机柔性多体系统稳定性问题,利用刚体有限元法对塔架-叶片耦合结构进行建模,并考虑塔架的结构参数对系统稳定性产生的影响,计算系统及各部件的自然频率,对风电机组塔架-叶片耦合结构进行振动分析.采用谐波合成法产生的气动载荷,对塔架-叶片耦合结构进行风振响应分析,从而得出塔架-叶片耦合振动及结构参数对于风力机柔性多体系统的影响.结果表明,塔架截面惯性矩与系统的自然频率呈非线性关系,1阶弯曲频率曲线最大值对应的塔架截面惯性矩为21 m4,频率为1.25 Hz;振动最大位移量为0.85 m,发生在一阶屈服频率;塔架高径比最大值为26,自然频率最大值为5 Hz.该结果说明塔架结构参数变化及塔架-叶片耦合振动位移对风力机柔性多体系统稳定性产生一定的影响,从而为大型风电机组正常运行提供一定参考价值.

摘要： 轧制过程中,高速运转的板带轧机系统可视为由机架、液压装置、轴承座和轧辊等多个刚体和可变形体组成的柔性多体机械系统。板带轧机辊系沿垂直、水平方向的刚体运动和轧辊沿轴线方向的柔性体变形运动是影响板带厚度和表面质量的主要因素。特别对于大型板带轧机而言,轧辊的弯曲变形运动与带钢的板形密切相关。本文综合考虑轧机系统沿垂直、水平方向的刚性振动和轧辊沿轴线方向的弯曲变形运动之间的耦合效应,通过运动学分析,实现柔性多体机械系统中刚体和可变形体的位移场描述,建立板带轧机辊系刚柔耦合动力学模型。对轧机辊系进行耦合运动模态分析,进一步探讨轧辊变形运动振动频率和模态振型函数的精确解,并比较不同时刻下,由传统结构动力学求得的轧辊固有模态振型函数与考虑轧机系统刚性振动时的轧辊模态振型函数的区别。深入分析了轧机系统刚性振动对轧辊弯曲变形运动的影响,为提高轧辊运动精度,实现带钢板形动态控制提供理论依据。

摘要： A new approach for simulating the liquid sloshing in a tank car is proposed based on the flexible multibody dynamics(MBS)and the absolute nodal coordinate formulation(ANCF)in describing the large de?formation. It is used to study the non?linear free?surface of the liquid during sloshing,and it can be applied also to study the liquid sloshing problem within a container with the complex geometry. Based on the Newton fluid,deri?vations of the fluid constitutive equations are provided as well as the incompressibility characteristics. The ANCF solid element is applied to mesh the liquid inside the tank car,the penalty method is used to develop the fluid?tank contact model,and the fluid?tank coupled MBS model is then built. Furthermore,numerical simulations are conducted to demonstrate the liquid sloshing inside a railway tank,in which harmonics are applied along the later?al and longitudinal axes,respectively. It shows that the free?surface has a non?linear shape and height,which experiences different values for different tank cross?sections.%基于拉格朗日描述的柔性多体系统动力学理论,采用绝对节点坐标有限元方法描述液体大变形运动,开展铁路液罐车内液体晃动模拟研究.本方法能够模拟液体自由表面的连续性变化,并适用于研究具有复杂外形容器的内部液体晃动问题.基于流体力学牛顿体基础理论,推导液体粘性方程和满足体积不可压缩的条件方程;采用基于绝对节点坐标方法描述的实体单元进行液体网格划分;采用罚函数方法描述液体与罐体之间的接触关系,组建液体?罐体耦合多体系统动力学方程.仿真计算液罐车内液体的横向和纵向晃动行为,发现液体自由表面形状呈非线性变化,不同断面处的高度和形状不同.

摘要： 对作大范围运动柔性机械臂系统,进行斜碰撞动力学分析.基于柔性多体系统刚柔耦合动力学理论,计入耦合变形项,全面考虑大范围刚体运动与弹性小变形运动的耦合,建立系统连续动力学方程.引入斜碰撞力学模型,将法向和切向碰撞力以广义力的形式加入动力学方程中,对系统进行斜碰撞动力学建模分析.法向碰撞模型选取基于连续接触力法的非线性弹簧阻尼模型,切向碰撞模型选取一种修正Coulomb摩擦模型,对切向摩擦力进行统一描述.给出接触、分离判据,实现不同状态的动力学模型转换与求解.对斜碰撞全局动力学进行了仿真验证,分析了柔性机械臂全局过程的动力学特性变化以及碰撞对大范围运动和小变形运动的作用,并对比了不同碰撞方向对大范围运动、变形、机械能、碰撞力等动力学参数的影响.%The oblique impact dynamic analysis for a flexible manipulator system with large overall motion is studied in this paper.Based on the rigid-flexible coupling dynamic theory of flexible multibody system,the coupling deformation item is considered to reflect the coupling effect of the large overall rigid-body motion and the small elastic deformation motion.The rigid-flexible coupling continuous dynamic equations of the system are then derived through the use of the Lagrange dynamic method.The oblique impact dynamic model for the system is developed by introducing a oblique impact model which includes the normal impact model and the tangential impact model.Meanwhile,the impact forces are added to the system dynamic equations in form of the generalized forces.A nonlinear spring damper model based on the continuous contact force method is set as the normal impact model,while a modified Coulomb friction model,which describes the friction force of the whole process with a unified equation,is set as the tangential impact model.The contact separation criterion is also established to identify the dynamic status and realize the transformation between the continuous dynamic model and the oblique impact dynamic model.Moreover,the impact dynamic simulation examples are given to verify the oblique impact dynamic modeling method,and the dynamic behaviors in the global simulation process are discussed.The results show that the impact makes a great effect on the large overall motion and the small deformation motion both in the impact process and the un-impact process.The dynamic parameters,such as the displacement,the deformation,the mechanical energy and the impact force are also compared at different impact angels.

摘要： Owing to the large deformation,non-continuity and contact/impact,the simulation for the deployment of the large scaled solar arrays is faced with great numerical difficulty.In this paper,based on the co-rotational formulation and the plate/shell theory without rotation,a multibody dynamic model of a flexible solar array is established by considering the geometrically nonlinear effect of flexible battery cell and the contact/impact between the battery plates.Then the numerical simulation of the deployment process of the large solar cell array is carried out,and the complex dynamic phenomena in the development process are analyzed.The results given by this study show the features of the response,the stress distribution and the regular pattern of the contact between the base plates.This work can be referred to design and optimize the large scaled solar arrays in the space station,and it can be easily extended to the simulation for other large scaled space structures.%由于存在大变形、非连续和大体量等特点,对大型太阳电池阵的展开过程进行动力学仿真面临着巨大的数值困难.基于共旋坐标法和无转动自由度的板壳理论,考虑柔性电池基板的几何非线性效应与电池板之间的接触碰撞,建立大变形柔性太阳电池阵的多体动力学模型.对大型的太阳电池阵的展开的动力学过程进行数值仿真,并对该过程中的复杂的动力学现象进行分析.研究结果给出了不同驱动下电池基板的响应、应力分布特征以及基板之间的碰撞规律.此项研究不仅为空间站大型太阳电池阵的设计和优化提供了参考依据,也为其它大型可展开空间结构的仿真提供了一种多体动力学分析方法.

摘要： 本文研究了基于等几何分析方法的柔性多体系统动力学,首次将这种方法扩展到柔性多体系统动力学的研究过程中,提出了一种基于Green-Lagrange应变张量的方法来解决柔性体大变形、大转动的问题.通过数值算例,展示了等几何分析方法在柔性多体系统动力学分析中广阔的应用前景.

摘要： 本文推导了一种新的基于位移函数的完全拉格朗日(TL)的柔性多体系统的动力学方程.采用非线性有限单元法对结构进行离散,利用非线性Newmark-β法对动力学方程进行积分求解.采用3个连续的欧拉角转动来描述变形与未变形坐标系之间的坐标变换,利用Jaumman 应变、精确坐标变换、正交虚转动等概念,精确计及几何非线性与初始弯曲.以作大范围运动为已知的柔性梁的动力学响应作为例子,阐述本文方法在柔性多体系统动力学仿真中的应用,仿真计算与对比表明,由本文方法得到的结果与已有的方法的结果(或者精确解)完全吻合,证明了本文方法在柔性多体系统动力学仿真中的适用性与准确性。

摘要： 作大范围运动的柔性体几何非线性影响已成为近十几年来柔性多体系统动力学的研究热点之一。本文以旋转柔性梁与刚性球的点－球面碰撞问题为研究对象，采用Hertz 接触理论建立碰撞过程中的接触模型，在浮动标架下采用假设模态法建立系统动力学方程，计及柔性梁横向弯曲二次应变项引起的纵向透视缩短效应，即几何非线性影响，取得了与非线性有限元软件ABAQUS/Explicit较一致的仿真结果，说明在柔性多体系统碰撞动力学分析中，几何非线性影响不容忽视。

摘要： 柔性多体系统的接触碰撞是工程中常见的现象，往往会对系统的设计与分析造成重大的影响，随着现代高科技结构对位置精度要求的提高和运行环境的日益复杂，由柔体间的碰撞而引起的非线性动力学特征，已经成为柔性多体系统动力学需要解决的一个重要课题。详细的分析了柔性多体系统的接触碰撞条件，利用非线性等效弹簧阻尼模型建立了柔性体的碰撞模型，基于库仑摩擦模型考虑两体碰撞时的切向摩擦作用。在此基础上把碰撞模型综合到柔性多体系统动力学方程中，最终建立了含接触碰撞的柔性多体系统动力学模型，此模型适用于一般含碰撞的多体系统。为了验证此模型的有效性和正确性，以一柔性梁为研究对象，对柔性梁在重力场中的接触碰撞过程进行了动力学仿真分析，讨论了柔性梁的动态响应以及碰撞过程碰撞力的变化规律，主要包括柔性梁的回转角位移和角速度变化规律、碰撞过程的碰撞力历程以及柔性梁末端的位移和速度变化规律。并与刚性梁在重力场中的接触碰撞过程进行了详细的比较和分析，基于非线性等效弹簧阻尼模型建立的柔性多体系统碰撞动力学模型可以很好的分析接触碰撞过程的动力学性能，验证了模型的有效性和正确性。

摘要： 柔性多体系统的传统的混合坐标方法在某些情况不能正确揭示系统的刚-柔耦合动力学特征.建立柔性多体系统的高次耦合动力学模型,用单向递推组集方法导出了柔性多体系统的动力学方程.仿真计算结果揭示了传统的混合坐标方法和高次耦合模型的刚-柔耦合动力学性态的根本差异.

摘要： 采用单向递推组集建模方法建立了任意拓扑结构的柔性多体系统的动力学方程，并以此为基础，开发了柔性多体系统动力学通用仿真软件。通过对一个实际的复杂柔性多体系统的动力学仿真，验证了该文建模方法和软件系统的通用性，为实际工程问题提供了可靠的分析工具。

摘要： 为突破传统动力学建模方法难以高精度解析建立变体飞行器动力学模型,且经典飞行控制方法无法满足多维度大包线内飞行品质需求,对变体飞行器柔性多体动力学建模及飞行控制开展研究.首先对变体飞行器模型进行有限元离散,基于绝对节点坐标列式实体梁单元,利用虚功原理建立变体飞行器模块动力学方程.考虑模块间约束,引入基于绝对节点坐标的约束方程,完成解析形式的变体飞行器柔性多体系统动力学模型的构建.考虑变参数不确定与非变参数不确定,基于变体飞行器动力学模型进行双层线性变参数不确定模型建立.依据全包线飞行抗扰性需求设定多控制目标,研究动态输出反馈形式的弱保守多目标线性变参数控制无限维控制建模,充分利用不确定模型凸性质将无限维控制模型转化为有限维控制模型,基于内点法对有限维控制模型进行求解进而获取适应全飞行包线的线性变参数控制律,保障包线内任意飞行模态下的高飞行品质.仿真结果表明,建立完成的动力学模型能够高精度描述真实柔性多体系统,且设计完成的控制器能够实现良好的控制品质.

摘要： 折叠式太阳翼是最常用的为航天器提供电源的一类太阳翼。该类太阳翼通常包含一个连接架和数块帆板,发射阶段收拢入轨后展开。展开结束时刻太阳翼各铰链特别足根铰驱动机构(SADA)处会有较大的冲击载荷。冲击载荷超过SADA的承受限度,就会造成结构和机构破坏、太阳电池无法正常供电的恶劣后果。在地面开展真空环境中的展开锁定试验非常斟难,因此有必要采用分析手段对锁定冲击载荷进行预计和评估。本文针对一类典型太阳翼,利用NASTRAN建立了连接架和3块太阳板的有限元模型,然后利用ADAMS软件建立了太阳翼展开锁定柔性多体分析模型。过去对锁定过程一般采用刚性连接代替有限元模型中铰链梁单元,然后用单自南度转动铰链连接各部件和建立锁定力矩的建模方法。本文研究了一种新的锁定过程建模方法,该方法能够考虑铰链的所有刚度特性。并基于该方法,研究了下列参数变化对锁定冲击载荷的影响:(a)采用Guyan缩聚法将有限元模型导入柔性多体系统模型的模态数;(b)仿真步长:(c)铰链刚度;(d)柔性体模态阻尼。通过分析可知计算时需选取足够多的模态以及足够小的仿真步长,还要采用较小模态阻尼以得到冲击载荷的保守设计值。同时当地面试验有多组刚度测试结果时,为了保证SADA可靠性,应该选取最大刚度试验值代入分析。研究表明本文采用的新的太阳翼展开锁定铰链建模方法能够得到准确的冲击载荷结果并易于实施。

摘要： 细长结构在横向流作用下的振动在航空航天、土木建筑、微电子机械等领域有着广泛的应用背景。由于水介质的存在，横向流对轴向承压面除静水压力作用外，还有弹性体振动与流体相互作用产生的动水压力。这将引起结构自振频率与振型的改变，并产生附加阻尼。应用广义Hamilton原理推导出弹性悬臂梁在横向流作用下的三维偏微分方程及其相应的边界条件。对非线性动力学方程组无量纲化处理并用二阶Ritz－Galerkin方法进行离散，得到4个自由度的耦合非线性动力学模型。数值仿真比较发现，不同流速下升力方向的周期和振幅会产生复杂的波动。最后对采用流向和横向的一阶模态组成的二自由度非线性动力学模型用多尺度法求解，得到稳态解的二阶近似表达式，并导出了一阶近似条件下的幅频响应曲线方程。

摘要： 细长结构在横向流作用下的振动在航空航天、土木建筑、微电子机械等领域有着广泛的应用背景。由于水介质的存在，横向流对轴向承压面除静水压力作用外，还有弹性体振动与流体相互作用产生的动水压力。这将引起结构自振频率与振型的改变，并产生附加阻尼。应用广义Hamilton原理推导出弹性悬臂梁在横向流作用下的三维偏微分方程及其相应的边界条件。对非线性动力学方程组无量纲化处理并用二阶Ritz－Galerkin方法进行离散，得到4个自由度的耦合非线性动力学模型。数值仿真比较发现，不同流速下升力方向的周期和振幅会产生复杂的波动。最后对采用流向和横向的一阶模态组成的二自由度非线性动力学模型用多尺度法求解，得到稳态解的二阶近似表达式，并导出了一阶近似条件下的幅频响应曲线方程。

摘要： 本发明公开了一种基于双层多智能体系统的柔性作业车间调度优化方法，具体为：首先，引入服务单元的概念和考虑机器故障和工件随机到达，建立了以最小完工时间的柔性作业车间动态调度模型；其次，设计双层多智能体系统架构求解模型；包括基于规则顶层调度机制和基于协商机制的底层调度机制；多智能体系统的上层是通过车间智能体与单元智能体和工件智能体之间的通信协商，由车间智能体将作业任务分配到各服务单元构成系统的顶层调度，多智能体系统的下层由单元智能体将作业任务分配到各机器完成系统的底层调度。本发明提高了求解效率，当系统遇到干扰问题时能够快速做出反应，极大的调度系统的鲁棒性，提高生产效率，为企业带来更大的利益。

摘要： 本发明涉及建筑节能技术领域，尤其涉及一种基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，包括基础墙体、光谱自适应柔性相变凝胶墙体层、供能模块、环境检测模块和外墙控制模块，通过在基础墙体的表面设置有光谱自适应柔性相变凝胶墙体层，光谱自适应柔性相变凝胶墙体层中的自适应反射层能够根据温度自动调整反射率，夏季炎热时光谱自适应柔性相变凝胶墙体层对阳光具有高反射率和低透射率，可阻挡太阳辐射热，降低热量的传递，冬季寒冷时光谱自适应柔性相变凝胶墙体层自动降低反射率，使太阳辐射能通过玻璃墙体进入室内，并且光谱自适应柔性相变凝胶墙体层反射辐射不消耗能源，节能环保无污染并且柔韧耐用寿命长。

摘要： 本发明公开了一种基于双层多智能体系统的柔性作业车间调度优化方法，具体为：首先，引入服务单元的概念和考虑机器故障和工件随机到达，建立了以最小完工时间的柔性作业车间动态调度模型；其次，设计双层多智能体系统架构求解模型；包括基于规则顶层调度机制和基于协商机制的底层调度机制；多智能体系统的上层是通过车间智能体与单元智能体和工件智能体之间的通信协商，由车间智能体将作业任务分配到各服务单元构成系统的顶层调度，多智能体系统的下层由单元智能体将作业任务分配到各机器完成系统的底层调度。本发明提高了求解效率，当系统遇到干扰问题时能够快速做出反应，极大的调度系统的鲁棒性，提高生产效率，为企业带来更大的利益。

摘要： 本发明涉及一种可编程柔性经颅电刺激与脑电采集一体系统，包括：64通道双向电极阵列，采集与刺激单元，人机交互终端。其中，所述64通道双向电极阵列的64个双向电极分别分布于头皮的不同区域，用于从头皮采集电生理信号或者向头皮施加电刺激；所述的采集与刺激单元与64通道双向电极阵列连接，控制各双向电极采集刺激状态，一方面采集与刺激单元通过处于采集状态的双向电极采集头皮上的脑电信号；另一方面，采集与刺激单元通过处于刺激状态的双向电极向头皮输出刺激电流；人机交互终端，用设置电极采集刺激状态以及刺激参数，并存储显示脑电信号数据。

摘要： 本实用新型公开了一种安全有效、建造成本低、操作容易且保证坝体安全稳定性的建于柔性垃圾堆体上的刚柔性坝体系统，包括设于整形垃圾堆体上的坝体；所述坝体由HDPE膜密封；所述坝体包括设于整形垃圾堆体上的渗滤液穿坝管、铺设于渗滤液穿坝管上的土工格栅、填筑于土工格栅上的挡坝建筑材料；所述挡坝建筑材料中，上下间隔铺设土工格栅和土工布，且每层土工布均位于土工格栅上方；所述挡坝建筑材料中，还上下间隔设有预留锚杆；所述每层土工布、土工格栅和挡坝建筑材料均由马钉固定约束；所述HDFE膜通过设于坝体上方的锚固沟进行锚固；所述坝体外侧还设有三维植被网；所述坝体外侧底部还设有雨水收集沟。

摘要： 本实用新型公开了一种柔性支架受力体系及光伏系统，其中，柔性支架受力体系包括刚性支撑体系和柔性支撑索网，刚性支撑体系包括第一支撑立柱、第二支撑立柱及中间支撑件。柔性支撑索网包括第一柔性受力索及设置在第一柔性受力索上方，且向下投影与第一柔性受力索交叉设置的第二柔性受力索；第二柔性受力索通过中间支撑件与第一柔性受力索连接，第二柔性受力索上设有部件安装位，第一柔性受力索通过第一支撑立柱支撑，第二柔性受力索端部通过第二支撑立柱支撑。第一柔性受力索与第二柔性受力索形成用于支撑上部部件的支撑索网，使得柔性支撑索网受力均匀，减少风荷载对柔性支撑索网引起的振动，进而提高了柔性支架受力体系的稳定性。

摘要： 本发明涉及动力学系统优化技术领域，提出一种基于绝对节点坐标描述的柔性多体系统动力学半解析灵敏度分析方法。首先，基于绝对节点坐标方法，建立柔性多体系统的质量矩阵、刚度矩阵和广义力列阵；其次，建立柔性多体系统的动力学方程和优化目标函数；再次，基于直接微分法或伴随变量法，建立柔性多体系统动力学的半解析灵敏度计算公式；最后，求解柔性多体系统动力学微分代数方程，获得灵敏度计算结果。本发明根据绝对节点坐标方法和多体系统动力学理论，建立柔性多体系统的半解析灵敏度计算公式，以解决柔性多体系统动力学的灵敏度分析问题，目的在于提供一套柔性多体系统灵敏度分析的新策略，为大规模复杂的柔性多体系统的灵敏度计算提供便利。

摘要： 本发明公开一种基于自适应模态的柔性多体系统动态响应计算方法，包括以下步骤：S1：将柔性多体系统的模态坐标定义为正交振型上的稀疏系数；S2：设计柔性多体系统的运动方程的抽样矩阵；S3：求解每个时间步长下柔性多体系统的动态响应，得到每个时间步长动态响应的l1范数优化问题；S4：利用贪婪高斯‑牛顿算法求解l1范数优化问题，得到柔性多体系统动态响应。本发明定义了可以用模态形状稀疏表示的弹性坐标，导出了具有少量运动方程约束的宽范数坐标下的l1范数优化问题，作为每个时间步长的动态响应分析。提出了GGN算法，有效地解决了这种优化问题，使模态坐标能够自适应地选择各种工作模式。

摘要： 本发明公开的一种高效的不确定性柔性多体系统动力学响应预测方法，属于不确定性柔性多体系统动力学领域。本发明实现方法为：采用绝对节点坐标公式ANCF建立确定性柔性多体系统动力学的微分‑代数方程。将不确定性的参数引入柔性多体系统模型的方程中，形成不确定性微分‑代数方程。利用信号分解方法将系统的输出响应分解为多个振动形式的单分量信号和一个趋势项信号，然后将每个单分量信号表征为瞬时幅值和瞬时相位的形式。基于压缩感知，在每一个时刻下分别建立瞬时幅值和瞬时相位以及趋势项的稀疏多项式代理模型。根据所构建的代理模型，实现不确定性柔性多体系统动力学响应的高精度高效率的预测。本发明尤其适用于大型复杂系统动力学响应的预测。

摘要： 本发明涉及动力学系统优化技术领域，提出一种基于绝对节点坐标描述的柔性多体系统动力学半解析灵敏度分析方法。首先，基于绝对节点坐标方法，建立柔性多体系统的质量矩阵、刚度矩阵和广义力列阵；其次，建立柔性多体系统的动力学方程和优化目标函数；再次，基于直接微分法或伴随变量法，建立柔性多体系统动力学的半解析灵敏度计算公式；最后，求解柔性多体系统动力学微分代数方程，获得灵敏度计算结果。本发明根据绝对节点坐标方法和多体系统动力学理论，建立柔性多体系统的半解析灵敏度计算公式，以解决柔性多体系统动力学的灵敏度分析问题，目的在于提供一套柔性多体系统灵敏度分析的新策略，为大规模复杂的柔性多体系统的灵敏度计算提供便利。