柔性多体系统动力学的建模研究

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在简要介绍通用多体系统动力学软件(如DADS或ADAMS)中的一般性建模方法的基础上,采用拉格朗日方程与有限元相结合的方法,以有限元节点坐标描述构件的弹性变形,借助于符号运算语言Mathematica推导了平面和空间系统中的杆、梁等有限单元的动力学控制方程式;针对由Mathematica所给出的相应公式形式,研制了C语言程序模块,完成了将Mathematica公式推导结果直接转化为FORTRAN语言格式程序的功能;结合求解微分代数方程及刚性常微分方程的数值方法,编制了针对平面刚柔耦合系统动力学通用分析软件DAFPS(Dynamic Analysis for Plane System),给出了几个典型的数值算例,验证了系统程序的正确性;结合程序的调试过程及数值分析结果,讨论了用有限元节点坐标描述法建立柔性多体系统动力学方程时所存在的不足,以及改善柔性多体系统动力学模型性能的可能的改进方法:采用模态综合法代替有限元节点坐标描述法,并根据约束情况适当选择构件坐标系。
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