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随着工业技术的不断发展,在航空航天、车辆运输等领域,多物理场耦合的多体系统动力学建模问题是目前有待于解决的关键问题,多物理场耦合主要包括刚-柔耦合、刚-液耦合、刚-柔-液耦合、刚-柔-热耦合等。本文对考虑多场耦合的多体系统动力学建模方法进行研究,从二维充液矩形贮箱的动力学方程和柔性梁的动力学方程出发,建立了考虑刚-柔-液耦合多体系统的动力学模型。基于柔性梁的热传导方程和考虑热效应的柔性梁的动力学方程,建立了刚-柔-热耦合多体系统的动力学模型。在此基础上对多场耦合动力学性质进行分析。第一章对多场耦合的多体系统动力学的研究进展进行综述,提出了本文的研究目标。第二章建立了充液多体系统的刚-液耦合动力学模型。以二维充液矩形贮箱为研究对象,基于动量定理和动量矩定理,结合流体动力学方程和液体边界条件,得到二维充液矩形贮箱平面运动的动力学连续方程。选取合适的速度势函数,通过伽辽金法进行离散,得到充液贮箱平面运动的动力学微分方程。结合系统的约束方程,引入拉格朗日乘子,建立包含多个充液矩形贮箱的多体系统的第一类拉格朗日动力学方程。通过对液罐车的数值仿真,研究了充液多体系统的刚-液耦合动力学特性以及贮液箱内的防晃挡板对液体晃动的抑制作用。第三章建立了充液多体系统的刚-液-柔耦合动力学模型。基于连续介质力学理论和有限元理论,利用混合坐标法,推导了做大范围运动的平面梁的动力学变分方程。进一步将柔性梁的动力学方程与充液贮箱动力学方程进行组集,结合系统的约束方程,建立了刚-液-柔耦合的充液多体系统动力学方程。对带柔性附件的充液贮箱进行数值仿真,研究了液体晃动,刚体运动、柔性附件的弹性变形相互耦合的动力学特性,以及保守系统能量转换的规律。第四章建立了热载荷作用下柔性多体系统的刚-柔-热耦合动力学模型。利用温度载荷作用下的应力-应变关系,考虑热流密度与中心刚体姿态角和悬臂梁的角位移之间关系,用虚功原理推导出热流作用下的梁的有限元离散热传导方程和动力学方程,在此基础上引入约束方程,建立多体系统刚-柔-热耦合的第一类拉格朗日方程。通过对太阳辐射热流作用下的中心刚体-悬臂梁的数值仿真,研究了刚-柔-热耦合动力学特性,在此基础上研究了系统参数:初始热流入射角、阻尼、转动惯量比、特征时间比等对系统稳定性的影响,并进一步考虑热流密度与航天器空间位置的关系,研究航天器从阴影区过渡到日照区的过程中的热振动特性。第五章对全文工作进行总结,并提出了研究展望。