多体系统动力学基本理论

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多体系统的动力学分析与碰撞仿真

多体系统的动力学分析与碰撞仿真

多体系统的动力学分析与碰撞仿真动力学分析与碰撞仿真是研究物体在运动过程中受力和变形的重要方法。

本文将探讨多体系统的动力学分析与碰撞仿真的相关内容,介绍其基本原理和应用。

一、动力学分析的基本原理动力学分析是研究物体在运动中所受到的力和运动规律的科学。

基于牛顿运动定律和质点系的运动学原理,可以得到多体系统的动力学方程,进而求解物体的运动状态和运动规律。

动力学分析中的主要问题包括运动学描述、运动学关系、动力学模型和动力学方程等。

在动力学分析中,通过建立物体之间的相互作用模型,确定物体之间的力和热转移等因素,从而推导出物体的动力学方程。

二、碰撞仿真的原理和方法碰撞仿真是指利用计算机技术对物体之间的碰撞过程进行模拟和仿真。

碰撞仿真可以帮助人们理解和预测物体在碰撞中的行为,为工程设计和科学研究提供有效的方法。

碰撞仿真的基本原理是基于质点系统的动力学分析,通过建立物体之间的碰撞模型和碰撞规律,确定物体之间的碰撞力和碰撞能量转化等因素。

通过求解物体的碰撞动力学方程,可以模拟和预测物体在碰撞过程中的运动状态和变形情况。

碰撞仿真的方法主要包括有限元法、蒙特卡洛方法和分子动力学法等。

在碰撞仿真中,可以根据具体问题的要求选择合适的方法,进行数值计算和仿真模拟。

三、多体系统的动力学分析与碰撞仿真应用多体系统的动力学分析与碰撞仿真在许多工程领域和科学研究中有广泛的应用。

以下为其中的一些应用案例。

1. 交通工程中的车辆碰撞分析:对于交通事故的调查和分析,可以利用动力学分析与碰撞仿真的方法研究车辆之间的碰撞过程,分析事故原因和责任。

通过模拟和比较不同碰撞方案,可以提出相应的交通安全措施。

2. 工程结构的研究与设计:在建筑和桥梁等工程结构的设计中,动力学分析与碰撞仿真可以帮助工程师评估和预测结构在自然灾害或外部冲击下的响应和破坏情况。

通过模拟和仿真,可以优化结构设计,提高抗震和安全性能。

3. 航天器的着陆和返回模拟:在航天工程中,多体系统的动力学分析和碰撞仿真可以帮助研究员模拟和预测航天器在着陆和返回过程中的运动状态和变形情况。

多体系统的动力学

多体系统的动力学

多体系统的动力学"多体系统的动力学"可以看作是物理学一个非常基础和核心的研究内容,它是对多个粒子或物体在相互作用下的运动规律进行研究。

多体系统的动力学分析是引力、电磁力等基本物理学科中的常见应用。

首先,我们需要理解多体系统是什么,它通常包含三个或更多的物体,这些物体相互作用并且都有独特的运动。

比如在天文学中,多星系统;在物理学中,离子/电子在原子核周围的运动;在化学领域,分子间的动力反应等等,都可以作为多体系统的相关研究对象。

多体问题的价值并不只仅仅在于理论研究。

它对于理解和预测天文观测结果、理解化学反应机制等有着重要的指导意义,而且与我们日常生活中的许多现象也有着密切的联系。

解析多体系统的动力学,一般会引入牛顿运动定律和万有引力定律等基本定律,而要解决这样的问题通常需要使用菜因公式,拉普拉斯公式等高级数学理论进行分析计算。

数值计算方法,如Monte Carlo方法、分子动力学模拟等也是常用的工具。

然而,值得注意的是,多体问题的求解并不总是那么直接或者容易。

实际上,这是一个非常具挑战性的问题,其中一个主要的困难在于,我们必须同时处理所有物体之间的相互作用,这就导致整个系统的复杂性成倍增加。

想象一下,在一个具有成百上千个粒子的系统中,每一个粒子都可能与其它所有粒子产生相互作用,这将会导致大量的数据计算。

进一步地,对于量子多体系统,该系统的动力学求解更为复杂。

传统的量子力学理论无法直接解决这类问题,因为该类问题涉及到量子纠缠和量子干涉等现象,这种无法使用经典物理量描述的现象就造成了该类问题求解的困难性。

尽管如此,多体系统动力学的理论研究已经取得了一些重要成果,包括但不限于量子多体局域化、由多体相互作用引起的量子阶段过渡等领域已经取得了重要的理论突破。

对于更多阶段上的理论和数字模拟以及对实验的剖析,我们都可能得到更多新的理解和见解。

总的来说,多体系统动力学是一门既深奥又广泛的学科。

【2019年整理】第2章多体系统动力学基本理论

【2019年整理】第2章多体系统动力学基本理论
多体系统是指由多个物体通过运动副连接的复杂机械系统。多体系统动力学的根本目的是应用计算机技术进行复杂机械系统的动力学分析与仿真。它是在经典力学基础上产生的新学科分支,在经典刚体系统动力学上的基础上,经历了多刚体系统动力学和计算多体系统动力学两个发展阶段,目前已趋于成熟。
多刚体系统动力学是基于经典力学理论的,多体系统中最简单的情况——自由质点和一般简单的情况——少数多个刚体,是经典力学的研究内容。多刚体系统动力学就是为多个刚体组成的复杂系统的运动学和动力学分析建立适宜于计算机程序求解的数学模型,并寻求高效、稳定的数值求解方法。由经典力学逐步发展形成了多刚体系统动力学,在发展过程中形成了各具特色的多个流派。
在国内召开的关于多体系统动力学方面的重要会议主要有:
1986年由中国力学学会一般力学专业委员会在北京主持召开“多刚体系统动力学”研讨会。
1988年在长春召开“柔性多体系统动力学研讨会”。
1992年在上海召开“全国多体系统动力学—理论、计算方法与应用学术会议”。
1996年由中国力学学会一般力学专业委员会与中国空间学会空间机械委员会联合在山东长岛召开“全国多体系统动力学与控制学术会议”。
变分方法是不同于矢量力学或分析力学的另一类分析方法,高斯最小拘束原理是变分方法的基本原理,保保夫和里洛夫从这一原理出发发展了两种不同风格的计算方法。该方法有利于结合控制系统的优化进行综合分析,而且由于其不受铰的约束数目的影响,适用于带多个闭环的复杂系统。
这几种方法构成了早期多刚体系统动力学的主要内容,借助计算机数值分析技术,可以解决由多个物体组成的复杂机械系统动力学分析问题。但是多体系统动力学在建模与求解方面的自动化程度,相对于结构有限元分析的成熟来说相差甚远。正是为了解决多体系统动力学建模与求解的自动化问题,美国Chace和Haug于80年代提出了适宜于计算机自动建模与求解的多刚体系统笛卡尔建模方法,这种方法不同于以罗伯森-维滕堡方法为代表的拉格朗日方法,它是为以系统中每个物体为单元,建立固结在刚体上的坐标系,刚体的位置相对于一个公共参考基进行定义,其位置坐标统一为刚体坐标系基点的笛卡尔坐标与坐标系的方位坐标,再根据铰约束和动力学原理建立系统的数学模型进行求解。

多体系统动力学综述

多体系统动力学综述

1. 绝对节点坐标法传统有限元方法建立的单元为非等参数单元,其使用节点处的位移梯度来描述物体的无限小的转动,但在物体发生大变形时,节点处的位移梯度已不能准确描述物体的转动变形,从而极大影响到计算的精度。

Shabana [1]提出了绝对节点坐标法(Absolute nodal coordinate formulation, ANCF ),其理论基础主要是有限元和连续介质力学理论。

该方法将物体的单元节点坐标定义在全局坐标系下,使用节点处的斜率(slope)矢量作为节点坐标而不是节点处的无限小转动[2],不需要另外计算刚体位移与柔性变形之间的耦合,能较精确地计算大变形的多体系统动力学问题。

其最终推导出的多体系统的微分代数方程组(DAEs )中,质量矩阵是一个常数矩阵,但刚度矩阵将是一个非线性的时间函数。

1.1梁单元的绝对节点坐标法Shabana 首先推导出一维梁单元的绝对节点坐标法模型[1][3]。

在这种模型中,梁单元用中性轴来简化,如图1所示,其上面任意一点P 在全局坐标系下的坐标表达为:23101232320123r =Se r a a x a x a x r b b x b x b x ⎡⎤+++⎡⎤==⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦图1其中,x 为沿轴线的单元局部坐标,[]0,x l ∈,l 为梁单元初始长度;S 为单元形函数;e 为含有8个单元节点坐标的广义坐标矢量。

123456781102205162e []|,|,|,|,Tx x x l x l e e e e e e e e e r e r e r e r ========= 1212304078,,,x x x l x l r r r r e e e e x x x x ====∂∂∂∂====∂∂∂∂最终,通过绝对节点坐标法得到的无约束的单元动力学方程为:k e Me+Q =Q 其中,M 为常数质量矩阵,Q k 为广义弹性力矩阵,Q e 为广义外力矩阵。

多体动力学的理论模型与数值求解

多体动力学的理论模型与数值求解

多体动力学的理论模型与数值求解多体动力学是研究多个物体之间相互作用和运动规律的学科。

它在物理学、力学、天体物理学等领域中有着广泛的应用。

为了描述和预测多体系统的行为,科学家们发展了各种理论模型和数值求解方法。

在多体动力学中,最常用的理论模型之一是牛顿力学。

根据牛顿第二定律,物体的运动状态由其所受的合外力决定。

在多体系统中,每个物体都受到其他物体的引力或斥力作用。

通过求解牛顿的运动方程,可以得到物体在时间上的演化规律。

然而,对于复杂的多体系统,牛顿力学的求解并不容易。

当物体数量较大时,运动方程的求解变得复杂且耗时。

为了克服这个问题,科学家们提出了各种数值求解方法。

一种常用的数值求解方法是基于离散化的方法,如欧拉法和龙格-库塔法。

这些方法将时间和空间分割成小的离散单元,通过迭代计算来逼近物体的运动轨迹。

虽然这些方法相对简单,但对于某些问题可能会出现数值不稳定性和精度不够的情况。

为了提高数值求解的精度和效率,科学家们还开发了一些更高级的方法,如基于粒子的方法和基于网格的方法。

基于粒子的方法将物体看作离散的质点,通过求解质点之间的相互作用来模拟多体系统的运动。

而基于网格的方法则将空间分割成网格,通过求解网格上的方程来模拟物体的运动。

这些方法在模拟复杂多体系统时具有较高的精度和效率。

除了数值求解方法,科学家们还在多体动力学中引入了一些其他的理论模型。

例如,分子动力学模型用于研究原子和分子之间的相互作用和运动规律。

这个模型基于牛顿力学和统计力学的原理,通过求解粒子之间的相互作用来模拟物质的宏观行为。

分子动力学模型在化学、材料科学等领域中有着广泛的应用。

另一个重要的理论模型是天体动力学模型。

天体动力学研究天体之间的引力相互作用和运动规律。

根据牛顿的引力定律,科学家们可以预测行星、恒星和星系等天体的运动轨迹。

天体动力学模型在天文学中有着重要的地位,帮助科学家们理解宇宙的起源和演化。

总之,多体动力学的理论模型和数值求解方法在科学研究和工程应用中起着重要的作用。

多体系统的动力学分析

多体系统的动力学分析

多体系统的动力学分析动力学是研究物体的运动及其产生的原因的学科,对于多体系统的动力学分析,我们需要探究不同物体之间的相互作用以及它们的运动规律。

在这篇文章中,我们将介绍多体系统的动力学分析方法,以及它在不同领域的应用。

1. 多体系统的描述多体系统是由多个物体组成的系统,物体之间可以通过各种相互作用力进行作用。

为了对多体系统进行动力学分析,我们首先需要对每个物体的位置、质量、速度等进行描述。

在经典力学中,可以通过使用牛顿第二定律 F = ma 来描述物体的运动,其中 F 是物体所受的合外力,m 是物体的质量,a 是物体的加速度。

2. 多体系统的相互作用在多体系统中,物体之间可以通过万有引力、电磁力、弹性力等多种相互作用力进行作用。

这些相互作用力是决定多体系统运动规律的重要因素。

在进行动力学分析时,我们需要考虑物体之间的相互作用力,并利用牛顿定律求解物体的运动轨迹。

3. 动力学分析方法在对多体系统进行动力学分析时,我们可以采用多种方法来求解物体的运动规律。

其中,最常用的方法之一是利用微分方程求解。

我们可以根据牛顿第二定律及物体之间的相互作用力建立运动微分方程,然后通过求解微分方程得到物体的位置、速度、加速度的函数关系。

另外,还有一些其他的动力学分析方法,如拉格朗日方法、哈密顿方法等。

这些方法可以根据系统的自由度来建立系统的拉格朗日函数或哈密顿函数,并利用变分原理求解系统的运动方程。

4. 多体系统的应用多体系统的动力学分析在物理学、工程学、天文学、生物学等众多领域都具有重要应用。

在物理学中,通过对多体系统的分析,可以研究宏观物体的运动规律,如行星运动、机械振动等。

在工程学中,动力学分析可以用于设计复杂结构的机械系统、车辆运动仿真等。

在天文学中,动力学分析可以研究星系、恒星运动,以及天体之间的相互作用。

在生物学中,动力学分析可以用于模拟生物体的运动、神经信号传递等。

总结:多体系统的动力学分析是研究物体运动及其相互作用的重要工具。

机械系统的多体动力学特性分析

机械系统的多体动力学特性分析

机械系统的多体动力学特性分析机械系统的多体动力学特性分析是一项重要的工程任务,对于机械设计和优化具有十分重要的意义。

本文将介绍机械系统的多体动力学,包括多体系统的概念、多体动力学的基本原理和分析方法。

一、多体系统的概念机械系统通常由多个物体组成,物体之间通过连接件相互作用。

这种由多个物体组成的系统称为多体系统。

例如,汽车由车身、发动机、轮胎等多个物体组成,它们通过悬挂系统、引擎传动系统等连接件相互作用。

多体系统的运动受到多个因素的影响,如质量、惯性力、阻尼、刚度等。

二、多体动力学的基本原理多体动力学是研究多体系统运动的力学学科。

在多体系统中,各个物体之间的相互作用力导致系统的运动发生变化。

多体动力学的基本原理有三个:1. 牛顿第二定律:物体受到的合外力等于物体质量乘以加速度,即F=ma。

根据牛顿第二定律,可以计算出物体受力后的加速度,从而推导出物体的运动轨迹。

2. 运动方程:多体系统中的每个物体都有其运动方程,即引力定律和牛顿运动定律。

根据物体受力情况,可以建立物体受力方程,从而求解出物体的运动状态。

3. 能量守恒定律:在多体系统中,能量总是守恒的。

根据能量守恒定律,可以通过分析系统的动能和势能之间的转化关系,来预测系统的运动状态。

三、多体动力学分析方法多体动力学分析包括建立多体系统的数学模型和求解系统的运动方程两个步骤。

常用的多体动力学分析方法有以下几种:1. 拉格朗日方程法:拉格朗日方程法是一种广泛应用于多体系统动力学分析的方法。

该方法基于拉格朗日力学原理,将物体的位置坐标和动力学量作为系统的广义坐标和广义速度,建立系统的拉格朗日函数。

通过对拉格朗日函数求极值,可以得到系统的运动方程。

2. 牛顿-欧拉方程法:牛顿-欧拉方程法是一种基于牛顿力学原理的多体动力学分析方法。

该方法基于牛顿第二定律,通过求解物体的受力方程,得到物体的运动方程。

3. 正交化混合方法:正交化混合方法是一种将系统的运动方程离散化的方法。

edem多体动力学

edem多体动力学

edem多体动力学Edem多体动力学是一种用于模拟和分析多体系统运动的计算方法。

它可以应用于各种领域,包括机械工程、材料科学、生物医学等。

本文将介绍Edem多体动力学的基本原理和应用。

我们来了解一下多体系统。

多体系统是由多个物体组成的系统,每个物体都有自己的质量、形状和运动状态。

在传统的力学分析中,我们通常将多体系统简化为单个物体或刚体,并假设物体之间没有相互作用。

然而,在现实世界中,许多系统都是由多个物体组成的,它们之间存在着复杂的相互作用关系。

因此,为了更准确地描述和预测多体系统的行为,我们需要使用多体动力学方法。

Edem多体动力学是一种基于颗粒动力学原理的计算方法。

它将物体视为由大量微观粒子组成的集合体,每个粒子都有自己的质量、位置和速度。

通过模拟粒子之间的相互作用力和碰撞过程,可以准确地预测多体系统的运动和变形行为。

在Edem多体动力学中,粒子之间的相互作用力可以通过多种模型来描述,比如弹簧模型、接触模型等。

这些模型可以根据物体的性质和相互作用方式进行选择和调整。

通过对粒子之间的相互作用力进行计算,可以得到系统的总体力学行为。

除了相互作用力,碰撞也是多体系统中重要的现象。

在Edem多体动力学中,碰撞过程可以通过考虑粒子之间的弹性碰撞或非弹性碰撞来模拟。

通过调整碰撞的参数,可以准确地描述物体之间的能量转换和变形过程。

Edem多体动力学可以应用于各种实际问题的模拟和分析。

在机械工程中,它可以用于研究机械零件的磨损和破坏行为,优化设计和改进制造工艺。

在材料科学中,它可以用于模拟颗粒材料的变形和断裂行为,研究材料的力学性能和耐久性。

在生物医学领域,它可以用于模拟人体组织和器官的力学响应,研究人体运动和损伤机制。

Edem多体动力学是一种强大的工具,可以用于模拟和分析多体系统的运动行为。

它的应用范围广泛,可以帮助我们更好地理解和预测物体的力学行为。

随着计算能力的不断提高,Edem多体动力学将在更多领域发挥重要作用,为科学研究和工程应用提供有力支持。

多体系统动力学研究进展

多体系统动力学研究进展

2、柔性多体系统动力学在工程 中的应用
柔性多体系统动力学在工程中的应用广泛,主要涉及航天器、机器人、车辆等 领域。例如,在航天器领域,研究人员通过实验研究柔性多体系统动力学在空 间展开、飞行姿态调整等方面的应用,得出了许多有价值的结论。在机器人领 域,柔性多体系统动力学被用于研究机器人的柔性和灵活性,以提高机器人的 运动性能和适应性。在车辆工程领域,柔性多体系统动力学被用于研究车辆的 悬挂系统、空气悬架等方面的性能优化。
论创新、应用拓展、计算能力提升和跨学科合作等方向发展。然而,仍存在一 些挑战和问题需要解决,例如模型复杂性和计算效率问题以及特定领域应用中 的特殊问题等。未来可以通过模型简化、应用特定问题特定解决以及算法优化 等措施加以解决。
参考内容
摘要
本次演示对柔性多体系统动力学实验研究进行了综合性评述,概括了研究现状、 主要成果及不足之处,为进一步深入研究提供参考。首先介绍了柔性多体系统 动力学的基本原理和算法,其次从不同角度详细综述了其在工程中的应用,最 后总结了实验数据的采集和分析方法。
3、柔性多体系统动力学实验数 据的采集和分析方法
实验数据的采集和分析是柔性多体系统动力学实验研究的重要环节。数据采集 方法主要包括传感器测量和高速摄像机拍摄等。其中,传感器测量主要用于测 量柔性体的变形、应力、振动等物理量,而高速摄像机拍摄则主要用于捕捉柔 性体的动态行为。数据分析方法主要包括信号处理、统计分析、数值模拟等。 这些方法通过对实验数据的处理和分析,提取出柔性多体系统的动力学特征和 性能指标,以便进行深入的研究。
(1)模型简化:通过对模型进行合理简化和假设,降低模型的复杂性和计算 量,提高计算效率。
(2)应用特定问题特定解决:针对不同领域和应用中的特殊问题,采用针对 性的数学模型和求解方法,提高模型的准确性和应用效果。

多体系统动力学研究进展

多体系统动力学研究进展

多体系统动力学研究进展引言:多体系统动力学是一门研究多体系统在时间和空间上变化的学科,其研究内容包括多体系统的运动规律、相互作用力、能量传递和宏观性质等。

随着计算机技术和数值方法的不断发展,多体系统动力学研究取得了显著进展。

本文将介绍多体系统动力学研究的一些重要进展,并展望未来的发展方向。

一、基础理论的研究进展多体系统动力学的基础理论主要包括牛顿力学、哈密顿力学和拉格朗日力学等。

在过去的几十年里,学者们对这些理论进行了深入研究,提出了许多新的观点和方法。

首先,研究者们对传统的牛顿力学进行了扩展和改进。

传统的牛顿力学只适用于质点系统,而对于刚体系统或连续体系统,其运动方程相对复杂。

因此,研究者们提出了广义牛顿力学,通过引入刚体的自由度或连续体的本构关系,推广了牛顿力学的应用范围。

其次,研究者们在哈密顿力学和拉格朗日力学的基础上,提出了变分原理和微分几何的方法。

这些方法不仅能够简化多体系统的运动方程,还能够揭示系统的守恒量和稳定性等重要性质。

例如,通过变分原理,可以导出哈密顿力学和拉格朗日力学的运动方程,从而实现了理论的统一。

最后,研究者们引入了混沌理论和非线性动力学的方法,研究了多体系统的非线性行为和复杂性质。

混沌理论认为微小的初始条件变化可能导致系统在长时间演化中出现完全不同的行为,而非线性动力学则研究了系统可能出现的各种非线性现象,如周期解、混沌解和分岔等。

二、仿真方法的研究进展随着计算机技术的飞速发展,仿真方法在多体系统动力学研究中的应用日益广泛。

仿真方法是基于数值计算的方法,通过求解多体系统的运动方程,模拟系统的时间演化和宏观行为。

在传统的仿真方法中,常用的有数值积分法和蒙特卡洛法。

数值积分法是使用数值积分技术,将连续的运动方程离散化为离散的差分方程,通过迭代求解差分方程,可以得到系统的时间演化过程。

蒙特卡洛法是通过随机数的产生和统计分析的方法,模拟多体系统中的随机过程和统计行为。

除了传统的仿真方法外,还出现了许多新的方法和技术。

多体系统动力学基本理论

多体系统动力学基本理论

The orientation cosine matrix is A A1 A2 A3 (i j k i3 j3 k3 )
k 2 (k3 ) k (k1 )
j3




j2
1
i
j
k i1 k2 k k1 sin j2 cos k2 sin (sin i3 cos j3 ) cos k3 i1 i2 cos i3 sin j3 k2 k3
i1 j1 k1
cos sin 0 A1 sin cos 0 0 0 1

i
i1 (i2 ) i3

j
i1 j1 k1
i1 i2 j j 1 A2 2 , k1 k 2
(i1 )
i2 j2 k2
0 0 1 A2 0 cos sin 0 sin cos
i2 j2 k2
(k 2 )
i3 j3 k3
i2 i3 cos sin 0 j2 A3 j3 , A3 sin cos 0 k 2 k3 0 0 1 i i1 i2 i3 j j j j A1 1 A1 A2 2 A1 A2 A3 3 k k1 k 2 k3
Name DADS ADAMS Formulation method Newton Euler First Lagrange Results Time history Animation Time history Animation Frequency Response Time history

多体系统动力学1-绪论.

多体系统动力学1-绪论.
多体系统动力学
2019年8月25日
多 体
多体系统的定义





一 基 本 概 念
多 体
多体系统的定义

统 动
以一定的联接方式互相关联起来的多个物体构成的系统称
力 为多体系统。[体与体间一般有相对运动(刚体运动)]


基 本 概
如果多体系统中所有的体均为刚体,则称该系统为多刚体 系统;反之则称为柔性多体系统。
基 柔性多体系统动力学:
本 概 念
陆佑方,柔性多体系统动力学 黄文虎,多柔体系统动力学 Ahmed A. Shabana,Dynamics Of Multibody Systems
多 体 系 统 动 力 学
一 基 本 概 念
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约束系统:分析力学

动力学方程的求解:计算力学


运动的控制:控制理论

多 体
多体系统动力学





一 基 本 概 念
多 体
多体系统动力学的研究方法

统 动
刚体运动的描述: 欧拉角
四元数

学 所使用的力学原理: 牛顿力学 分析力学 Kane方程
约束的处理:
广义坐标
广义坐标+乘子

基 运动关系的描述: 相对运动
念 机座或滑块不作为体时的外力?
4.力元(Force element):体间的相互作用力
体间的作用关系既可以通过运动约 束来限制,也可以通过力来限制
约束与力的等价
多 体
多体系统动力学

统 动
多体系统动力学是一般力学学科的一个重要分支。

多体系统动力学建模与仿真分析

多体系统动力学建模与仿真分析

多体系统动力学建模与仿真分析概述多体系统动力学建模与仿真分析是解决实际工程问题和科学研究中的重要技术手段。

本文将从理论介绍、实际应用和发展前景等几个方面,探讨多体系统动力学建模与仿真分析的相关内容。

一、多体系统动力学建模的理论基础多体系统动力学建模是研究多体系统运动规律的基础工作。

其理论基础主要包括牛顿运动定律、欧拉-拉格朗日动力学原理等。

1. 牛顿运动定律牛顿运动定律是多体系统动力学建模的基础。

根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。

在多体系统中,通过对所有物体的运动状态和相互作用力进行分析,可以建立多体系统的动力学模型。

2. 欧拉-拉格朗日动力学原理欧拉-拉格朗日动力学原理是一种更为普适的多体系统动力学建模方法。

该理论通过定义系统的广义坐标和广义速度,以及系统的势能和拉格朗日函数,通过求解拉格朗日方程,得到系统的运动方程。

相比于牛顿运动定律,欧拉-拉格朗日动力学原理具有更广泛的适用性和更简洁的表达形式。

二、多体系统动力学建模的实际应用多体系统动力学建模在工程和科学领域中有着广泛的应用。

以下以机械系统和生物系统为例,简要介绍多体系统动力学建模的实际应用。

1. 机械系统在机械工程中,多体系统动力学建模是设计和优化机械系统的关键步骤。

以汽车悬挂系统为例,通过建立汽车车体、轮胎、悬挂弹簧和减震器等部件的动力学模型,可以分析车辆在不同工况下的悬挂性能,进而指导悬挂系统的设计和优化。

2. 生物系统在生物医学工程和生物力学研究中,多体系统动力学建模对于理解和模拟生物系统的运动特性具有重要意义。

例如,通过建立人体关节和肌肉的动力学模型,可以分析人体的运动机制,评估关节健康状况,提供康复治疗方案等。

三、多体系统动力学仿真分析的方法与技术多体系统动力学仿真分析是通过计算机模拟多体系统的运动过程,从而得到系统的运动学和动力学特性。

常用的方法与技术包括数值积分方法、刚体碰撞检测与处理、非线性约束求解等。

多体系统的机械系统动力学建模与分析

多体系统的机械系统动力学建模与分析

多体系统的机械系统动力学建模与分析在现代工程领域中,对机械系统的精确分析和设计至关重要。

多体系统作为复杂机械系统的典型代表,其动力学特性的研究对于提高系统性能、优化设计以及保障运行安全具有重要意义。

多体系统是由多个相互连接的物体组成,这些物体之间存在着复杂的运动学和动力学关系。

要对这样的系统进行建模和分析,首先需要明确其构成要素和基本概念。

在多体系统中,每个物体都具有一定的质量、惯性和几何形状。

它们通过各种关节和约束相互连接,例如铰链、滑动副、球铰等。

这些连接方式决定了物体之间的相对运动自由度。

同时,外部力和力矩的作用也会影响系统的运动状态。

建模是研究多体系统动力学的基础。

常见的建模方法包括拉格朗日方程法和牛顿欧拉法。

拉格朗日方程法通过定义系统的广义坐标和动能、势能,来建立系统的运动方程。

这种方法在处理具有约束的系统时具有很大的优势。

牛顿欧拉法则从力和力矩的平衡关系出发,分别对每个物体进行分析,然后通过连接条件构建整个系统的方程。

以一个简单的机械臂为例,假设机械臂由多个连杆通过关节连接而成。

我们可以选择每个连杆的转角作为广义坐标,然后根据连杆的质量、长度和转动惯量,计算出系统的动能和势能。

再考虑关节处的驱动力矩和外部负载,利用拉格朗日方程就能得到机械臂的运动方程。

然而,实际的多体系统往往更加复杂,可能包含柔性部件、接触碰撞等现象。

对于柔性多体系统,需要考虑部件的变形和振动,通常采用有限元方法将柔性部件离散化,并与刚体部分进行耦合建模。

而在处理接触碰撞问题时,则需要引入碰撞模型和接触力算法,以准确描述碰撞过程中的能量损失和动量交换。

在建模完成后,接下来就是对模型进行分析。

分析的主要目的是了解系统的运动特性,例如位移、速度、加速度、力和力矩等随时间的变化规律。

这有助于评估系统的性能、预测可能出现的问题,并为设计优化提供依据。

通过数值求解运动方程,可以得到系统在不同初始条件和外部激励下的响应。

常用的数值方法有龙格库塔法、Adams 法等。

多体系统的动力学分析与控制方法研究

多体系统的动力学分析与控制方法研究

多体系统的动力学分析与控制方法研究摘要:多体系统是由多个物体相互连接而成的复杂系统,其动力学行为对于许多工程领域具有重要的意义。

本文将深入探讨多体系统的动力学分析与控制方法的研究进展,并对未来的发展方向进行展望。

一、介绍多体系统是由多个质点或刚体组成的系统,通过杆、弹簧、绳索等物体相互连接而成。

多体系统的运动受到各个物体之间的约束和外力的作用影响。

多体系统的动力学分析和控制方法研究对于机械、土木、航空航天等领域的工程设计和优化具有重要意义。

二、多体系统的动力学分析多体系统的动力学分析是研究多个物体在相互作用力的作用下所受到的力学约束和运动规律。

通过建立多体系统的运动学和动力学方程,可以对多体系统的运动进行深入分析。

在多体系统的动力学分析中,涉及到刚体运动学、刚体动力学、力学约束等方面的研究。

三、多体系统的控制方法在许多工程领域,为了保证多体系统能够按照既定的轨迹和速度进行运动,需要对多体系统进行控制。

多体系统的控制方法研究主要包括建立控制方程、选择合适的控制策略和设计控制器等方面。

常用的多体系统控制方法包括PD控制、模糊控制、自适应控制等。

四、多体系统动力学分析与控制方法的应用多体系统的动力学分析和控制方法在许多工程领域具有广泛的应用。

在机器人领域,多体系统动力学分析可以帮助实现机器人的运动规划和轨迹控制;在航空航天领域,多体系统控制方法可以用于设计和控制飞行器的姿态和轨迹;在汽车工程领域,多体系统动力学分析可以用于研究车辆的悬挂系统和行驶稳定性等。

五、多体系统动力学分析与控制方法的挑战和发展方向虽然多体系统的动力学分析和控制方法已经取得了一定的研究进展,但仍然存在一些挑战和待解决的问题。

例如,在大规模多体系统的动力学分析方面,如何有效地降低计算复杂度是一个重要的挑战;在多体系统的非线性控制方面,如何设计更加鲁棒和高效的控制方法也是一个重要的发展方向。

未来的研究可以侧重于模型简化和优化算法设计等方面。

机械多体系统动力学

机械多体系统动力学

机械多体系统动力学机械多体系统动力学是研究机械系统中多个刚体或弹性体的运动规律和相互作用的学科。

在实际工程中,机械多体系统广泛应用于各种机械设备和机器人的设计、分析和控制中。

本文将从机械多体系统的基本概念、动力学原理、运动方程和模拟方法等方面进行阐述。

1. 基本概念机械多体系统是由多个刚体或弹性体通过连接件相互连接而成的系统。

每个刚体或弹性体在空间中有一定的形状和质量分布,并通过连接件之间的约束力或弹簧力进行相互作用。

机械多体系统的运动由各个刚体或弹性体的位置、速度和加速度决定。

2. 动力学原理机械多体系统的运动遵循牛顿力学的基本原理。

根据牛顿第二定律,每个刚体或弹性体受到的合外力等于其质量乘以加速度。

同时,刚体或弹性体之间的相互作用力满足牛顿第三定律,即作用力与反作用力大小相等、方向相反。

3. 运动方程为了描述机械多体系统的运动,需要建立系统的运动方程。

对于刚体系统,可以利用牛顿第二定律和牛顿第三定律,通过力的平衡关系和运动学关系得到刚体的运动方程。

对于弹性体系统,需要考虑弹性力和材料本身的特性,运动方程可以通过弹性力和动力学关系得到。

4. 模拟方法为了研究机械多体系统的运动规律,可以采用数值模拟的方法进行仿真分析。

常用的模拟方法包括欧拉法、中点法和龙格-库塔法等。

这些方法基于数值积分的原理,通过不断迭代计算系统的位置、速度和加速度,得到系统的运动轨迹。

通过机械多体系统动力学的研究,可以深入了解机械系统的运动特性和相互作用规律,为机械设备的设计和控制提供理论依据。

例如,在机器人的运动控制中,需要考虑多个关节和执行器的运动,通过机械多体系统动力学的分析,可以确定各个关节的运动规律和相互作用,实现机器人的精确控制。

机械多体系统动力学是研究机械系统中多个刚体或弹性体的运动规律和相互作用的学科。

通过建立运动方程和采用模拟方法,可以深入研究机械多体系统的运动特性,为实际工程中的设计和控制提供理论基础。

在未来的发展中,机械多体系统动力学将继续发挥重要作用,推动机械工程和自动化技术的进步。

多体动力学模型的建立与仿真分析

多体动力学模型的建立与仿真分析

多体动力学模型的建立与仿真分析引言:在工程和科学领域中,多体动力学模型是一种重要的数学工具,可用于研究物体之间的相互作用及其运动。

通过建立动力学模型,我们可以预测和分析机械系统、生物系统以及其他复杂系统的运动行为,为设计优化和问题解决提供理论基础。

本文将探讨多体动力学模型的建立与仿真分析,并介绍一些常用的建模方法和仿真工具。

一、多体动力学模型的基础理论多体动力学模型是基于物体之间的相互作用力和牛顿定律建立的。

牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用在其上的合力成正比,反比于物体的质量。

根据牛顿第二定律,我们可以建立物体的运动方程,并通过求解这些方程来获得物体的运动状态。

二、建立多体动力学模型的方法在建立多体动力学模型时,我们通常需要考虑以下几个方面:物体的几何形状、质量分布、刚度特性以及相互作用力。

根据系统的特点和需求,可以选择不同的建模方法,如刚体模型、弹性模型和柔性模型等。

1. 刚体模型刚体模型适用于研究刚性物体的运动行为,忽略物体的变形和弹性特性。

刚体模型的建立较为简单,可以通过描述物体的质心位置、质量及转动惯量等参数来确定物体的运动状态。

2. 弹性模型弹性模型适用于研究具有弹性变形行为的物体。

在弹性模型中,我们需要考虑物体的形变和应力分布。

常用的弹性模型包括弹簧-质点模型、有限元模型等。

这些模型可以通过描述物体的刚度特性和弹性系数等参数来确定物体的运动状态。

3. 柔性模型柔性模型适用于研究高度柔性的物体,如绳子、软体机器人等。

在柔性模型中,我们需要考虑物体的非线性变形和材料特性。

常用的柔性模型包括有限元模型、质点模型等。

这些模型可以通过描述物体的形变、材料刚度和阻尼特性等参数来确定物体的运动状态。

三、多体动力学模型的仿真分析建立了多体动力学模型后,我们可以通过数值仿真来模拟和分析系统的运动行为。

常用的多体仿真工具包括MATLAB/Simulink、ADAMS、EULER等。

这些仿真工具提供了丰富的建模和分析功能,可以帮助我们在不同应用领域进行系统设计和性能优化。

多体系统多物体运动系统的动力学分析

多体系统多物体运动系统的动力学分析

多體系統多物體運動系統的動力學分析在多体系统多物体运动系统的动力学分析中,我们需要考虑多个物体之间的相互作用以及各个物体的运动状态。

本文将通过对多体系统的动力学原理和公式进行分析,来揭示多体系统在不同外力作用下的运动规律。

一、多体系统动力学原理多体系统的动力学分析基于牛顿第二定律,即力等于物体质量与加速度的乘积。

对于一个多体系统,我们可以根据每个物体所受到的力和加速度来推导出系统的运动状态。

以两个物体的运动为例,假设两个物体分别为A和B,它们受到的外力分别为FA和FB,质量分别为mA和mB,加速度分别为aA和aB。

根据牛顿第二定律可得以下公式:FA = mA * aAFB = mB * aB通过上述公式,我们可以得出物体A和B的加速度。

在实际应用中,我们可以通过给定的外力和质量来求解多体系统中各个物体的运动状态。

二、多体系统的运动规律在多体系统的动力学分析中,我们除了考虑物体之间的相互作用外,还需要考虑各个物体本身的运动规律。

根据牛顿第二定律,物体的加速度与受到的力成正比,质量成反比。

因此,对于一个多体系统,不同物体的质量大小会影响它们的运动规律。

在描述多体系统的运动规律时,我们通常使用位移、速度和加速度来描述物体的运动状态。

位移描述了物体在一定时间内的位置变化,速度描述了物体在单位时间内的位移变化,而加速度则描述了物体在单位时间内速度的变化。

可以通过对位移、速度和加速度的分析,来揭示多体系统中各个物体的运动规律。

三、多体系统的受力分析在多体系统的动力学分析中,受力分析是十分重要的一步。

各个物体所受到的外力决定了它们的运动状态。

在进行受力分析时,我们需要考虑到多个方面的因素,包括重力、摩擦力、弹力等。

重力是一种普遍存在的力,在受力分析时必须要考虑。

它是因为地球质量的存在而产生的一种重力作用力。

对于一个多体系统,各个物体受到的重力大小与物体的质量成正比。

另外,摩擦力是物体在接触面上的力。

它是由于物体表面的粗糙程度而产生的一种摩擦作用力。

多体系统动力学基本理论

多体系统动力学基本理论

多体系统动力学基本理论引言多体系统动力学是研究多个物体相互作用并随时间演化的学科。

在物理学、工程学和计算机科学等领域中,多体系统动力学理论被广泛应用于分子动力学模拟、天体力学、机械系统的设计等方面。

本文将介绍多体系统动力学的基本理论,并探讨其应用领域及重要性。

多体系统的表示与描述在多体系统中,每个物体被称为一个质点。

如果质点数量较少且相互之间的相对位置变化较小,通常可以使用牛顿力学的基本定律对系统进行描述。

然而,当质点数量较大、相互作用复杂以及相对位置变化较大时,就需要使用更为复杂的数学模型来表示多体系统。

动力学方程的建立为了描述多体系统的运动,需要根据质点之间的相互作用力推导出每个质点的运动方程。

这些运动方程通常是一组常微分方程,可以使用数值方法进行求解。

常见的方法包括欧拉法、龙格-库塔法等。

利用这些数值方法,可以预测多体系统在一段时间内的演化轨迹。

相空间与哈密顿力学在多体系统的动力学描述中,相空间是一个重要的概念。

相空间由所有质点的位置和动量构成,因此可以用一个N维的向量表示。

在相空间中,多体系统的演化可以由哈密顿力学来描述。

哈密顿力学是一种在相空间中表示多体系统动力学的方法,通过哈密顿量来描述系统的总能量,通过广义坐标和广义动量来表示质点的位置和动量。

应用领域多体系统动力学理论在众多领域中得到了广泛的应用。

以下列举几个常见的应用领域:分子动力学模拟分子动力学模拟是一种利用多体系统动力学理论模拟分子的运动行为的方法。

通过模拟分子的运动,可以研究分子的结构、性质以及与其他分子的相互作用。

分子动力学模拟在材料科学、生物化学、药物研发等领域中都有重要应用。

天体力学天体力学是研究宇宙中天体的运动和相互作用的学科。

通过多体系统动力学理论,可以模拟和预测行星、恒星等天体的轨道运动及其演化。

天体力学在天文学、航天器轨道设计等领域中具有重要意义。

机械系统设计在工程学中,多体系统动力学理论被广泛应用于机械系统的设计与优化。

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第2章多体系统动力学基本理论本章主要介绍多体系统动力学的基本理论,包括多刚体系统动力学建模、多柔体系统动力学建模、多体系统动力学方程求解及多体系统动力学中的刚性(Stiff)问题。

通过本章的学习可以对多体系统动力学的基本理论有较深入的了解,为具体软件的学习打下良好的理论基础。

2.1 多体系统动力学研究状况多体系统动力学的核心问题是建模和求解问题,其系统研究开始于20世纪60年代。

从60年代到80年代,侧重于多刚体系统的研究,主要是研究多刚体系统的自动建模和数值求解;到了80年代中期,多刚体系统动力学的研究已经取得一系列成果,尤其是建模理论趋于成熟,但更稳定、更有效的数值求解方法仍然是研究的热点;80年代之后,多体系统动力学的研究更偏重于多柔体系统动力学,这个领域也正式被称为计算多体系统动力学,它至今仍然是力学研究中最有活力的分支之一,但已经远远地超过一般力学的涵义。

本节将叙述多体系统动力学发展的历史和目前国内外研究的现状。

2.1.1 多体系统动力学研究的发展机械系统动力学分析与仿真是随着计算机技术的发展而不断成熟的,多体系统动力学是其理论基础。

计算机技术自其诞生以来,渗透到了科学计算和工程应用的几乎每一个领域。

数值分析技术与传统力学的结合曾在结构力学领域取得了辉煌的成就,出现了以ANSYS、NASTRAN等为代表的应用极为广泛的结构有限元分析软件。

计算机技术在机构的静力学分析、运动学分析、动力学分析以及控制系统分析上的应用,则在二十世纪八十年代形成了计算多体系统动力学,并产生了以ADAMS和DADS为代表的动力学分析软件。

两者共同构成计算机辅助工程(CAE)技术的重要内容。

多体系统是指由多个物体通过运动副连接的复杂机械系统。

多体系统动力学的根本目的是应用计算机技术进行复杂机械系统的动力学分析与仿真。

它是在经典力学基础上产生的新学科分支,在经典刚体系统动力学上的基础上,经历了多刚体系统动力学和计算多体系统动力学两个发展阶段,目前已趋于成熟。

多刚体系统动力学是基于经典力学理论的,多体系统中最简单的情况——自由质点和一般简单的情况——少数多个刚体,是经典力学的研究内容。

多刚体系统动力学就是为多个刚体组成的复杂系统的运动学和动力学分析建立适宜于计算机程序求解的数学模型,并寻求高效、稳定的数值求解方法。

由经典力学逐步发展形成了多刚体系统动力学,在发展过程中形成了各具特色的多个流派。

早在1687年,牛顿就建立起牛顿方程解决了质点的运动学和动力学问题;刚体的概念最早由欧拉于1775年提出,他采用反作用力的概念隔离刚体以描述铰链等约束,并建立了经典力学中的牛顿-欧拉方程。

1743年,达朗贝尔研究了约束刚体系统,区分了作用力和反作用力,达朗贝尔将约束反力称为“丢失力”,并形成了虚功原理的初步概念。

1788年,拉格朗日发表了《分析力学》,系统地研究了约束机械系统,他系统地考虑了约束,并提出了广义坐标的概念,利用变分原理考虑系统的动能和势能,得出第二类拉格朗日方程——最少数量坐标的二阶常微分方程(ODE);并利用约束方程与牛顿定律得出带拉格朗日乘子的第一类拉格朗日方程——最大数量坐标的微分代数方程(DAE)。

虚功形式的动力学普遍方程尚不能解决具有非完整约束的机械系统问题,1908年若丹给出了若丹原理——虚功率形式的动力学普遍方程,利用若丹原理可以方便地讨论碰撞问题和非完整系统的动力学问题。

对于由多个刚体组成的复杂系统,理论上可以采用经典力学的方法,即以牛顿-欧拉方法为代表的矢量力学方法和以拉格朗日方程为代表的分析力学方法。

这种方法对于单刚体或者少数几个刚体组成的系统是可行的,但随着刚体数目的增加,方程复杂度成倍增长,寻求其解析解往往是不可能的。

后来由于计算机数值计算方法的出现,使得面向具体问题的程序数值方法成为求解复杂问题的一条可行道路,即针对具体的多刚体问题列出其数学方程,再编制数值计算程序进行求解。

对于每一个具体的问题都要编制相应的程序进行求解,虽然可以得到合理的结果,但是这个过程长期的重复是让人不可忍受的,于是寻求一种适合计算机操作的程式化的建模和求解方法变得迫切需要了。

在这个时候,也就是20世纪60年代初期,在航天领域和机械领域,分别展开了对于多刚体系统动力学的研究,并且形成了不同派别的研究方法。

最具代表性的几种方法是罗伯森-维滕堡(Roberson-Wittenburg)方法、凯恩(Kane)方法、旋量方法和变分方法。

罗伯森与维滕堡于1966年提出一种分析多刚体系统的普遍性方法,简称为R/W方法,这种方法的主要特点是利用图论的概念及数学工具描述多刚体系统的结构,以邻接刚体之间的相对位移作为广义坐标,导出适合于任意多刚体系统的普遍形式动力学方程,并利用增广体概念对方程的系数矩阵作出物理解释。

R/W方法以十分优美的风格处理了树结构多刚体系统,对于非树系统,通过铰切割或刚体分割方法将非树系统转变成树系统进行处理。

凯恩方法是在1965年左右形成的分析复杂系统的一种方法,其利用广义速率代替广义坐标描述系统的运动,直接利用达朗伯原理建立动力学方程,并将矢量形式的力与达朗伯惯性力直接向特定的基矢量方向投影以消除理想约束力,兼有矢量力学和分析力学的特点,既适用完整系统,也适用于非完整系统。

旋量方法是一种特殊的矢量力学方法(或牛顿-欧拉方法,简称为N/E方法),其特点是将矢量与矢量矩合为一体,采用旋量的概念,利用对偶数作为数学工具,使N/E方程具有极其简明的表达形式,在开链和闭链空间机构的运动学和动力学分析得到广泛运用。

变分方法是不同于矢量力学或分析力学的另一类分析方法,高斯最小拘束原理是变分方法的基本原理,保保夫和里洛夫从这一原理出发发展了两种不同风格的计算方法。

该方法有利于结合控制系统的优化进行综合分析,而且由于其不受铰的约束数目的影响,适用于带多个闭环的复杂系统。

这几种方法构成了早期多刚体系统动力学的主要内容,借助计算机数值分析技术,可以解决由多个物体组成的复杂机械系统动力学分析问题。

但是多体系统动力学在建模与求解方面的自动化程度,相对于结构有限元分析的成熟来说相差甚远。

正是为了解决多体系统动力学建模与求解的自动化问题,美国Chace和Haug于80年代提出了适宜于计算机自动建模与求解的多刚体系统笛卡尔建模方法,这种方法不同于以罗伯森-维滕堡方法为代表的拉格朗日方法,它是为以系统中每个物体为单元,建立固结在刚体上的坐标系,刚体的位置相对于一个公共参考基进行定义,其位置坐标统一为刚体坐标系基点的笛卡尔坐标与坐标系的方位坐标,再根据铰约束和动力学原理建立系统的数学模型进行求解。

20世纪80年代,Haug等人确立了“计算多体系统动力学”这门新的学科,多体系统动力学的研究重点由多刚体系统走向侧重多柔体系统,柔性多体系统动力学成为计算多体系统动力学的重要内容。

柔性多体系统动力学在20世纪70年代逐渐引起人们的注意,一些系统如高速车辆、机器人、航天器、高速机构、精密机械等其中柔性体的变形对系统的动力学行为产生很大影响。

二十多年来柔性多体系统动力学一直是研究热点,这期间产生了许多新的概念和方法,有浮动标架法、运动-弹性动力学方法、有限段方法以及最新提出的绝对节点坐标法等,其中浮动标架法最早是在航天领域研究中提出来的。

计算多体系统动力学是指用计算机数值手段来研究复杂机械系统的静力学分析、运动学分析、动力学分析以及控制系统分析的理论和方法。

相比于多刚体系统,对于柔性体和多体与控制混合问题的考虑是其重要特征。

其具体任务为:1.建立复杂机械系统运动学和动力学程式化的数学模型,开发实现这个数学模型的软件系统,用户只需输入描述系统的最基本数据,借助计算机就能自动进行程式化处理。

2.开发和实现有效的处理数学模型的计算方法与数值积分方法,自动得到运动学规律和动力学响应。

3.实现有效的数据后处理,采用动画显示、图表或其他方式提供数据处理结果。

计算多体系统动力学的产生极大地改变了传统机构动力学分析的面貌,使工程师从传统的手工计算中解放了出来,只需根据实际情况建立合适的模型,就可由计算机自动求解,并可提供丰富的结果分析和利用手段;对于原来不可能求解或求解极为困难的大型复杂问题,现可利用计算机的强大计算功能顺利求解;而且现在的动力学分析软件提供了与其它工程辅助设计或分析软件的强大接口功能,它与其它工程辅助设计和分析软件一起提供了完整的计算机辅助工程(CAE)技术。

2.1.2 多体系统动力学研究活动自20世纪60年代以来,国内外在多体系统动力学方面多次召开了深具意义的会议。

国际范围内的会议主要有:●1977年国际理论和应用力学学会(International Union of Theoretical and AppliedMechanics - IUTAM)发起在德国慕尼黑由Magnus主持召开第一次多刚体系统动力学讨论会。

●1983年北大西洋公约组织与美国国家科学基金委等(NATO-NSF-ARD)联合组织在美国爱阿华由Haug主持召开“机械系统动力学计算机辅助分析与优化高级研讨会”。

●1985年第八届国际车辆动力学协会(International Association of Vehicle SystemDynamics - IAVSD)会议,Kortum 和Schiehlen发表了用于车辆动力学仿真的多体软件。

●1985年IUTAM与国际机器及机构理论联合会(IFTOMM)联合在意大利Udine由Bianchi和Schiehlen主持举行了第二届国际多体系统动力学讨论会,这次会议总结了该领域的进展,标志多刚体系统动力学已趋于成熟。

●1989年由德国斯图加特大学主持对当时比较先进的大型软件进行测试,编辑出版了“多体系统手册”;以后几乎每年都有国际的多体系统动力学的会议,并出现了多体系统动力学的专门的刊物。

●在国内召开的关于多体系统动力学方面的重要会议主要有:●1986年由中国力学学会一般力学专业委员会在北京主持召开“多刚体系统动力学”研讨会。

●1988年在长春召开“柔性多体系统动力学研讨会”。

●1992年在上海召开“全国多体系统动力学—理论、计算方法与应用学术会议”。

●1996年由中国力学学会一般力学专业委员会与中国空间学会空间机械委员会联合在山东长岛召开“全国多体系统动力学与控制学术会议”。

除了国内外重要的会议之外,国内外还出版了多种关于多体系统动力学的优秀教材或专著。

国外的优秀教材和专著主要有:●1977年,Witenburg出版了“Dynamics of Systems of Rigid Bodies”,这是第一本关于多体系统的教材,其奠定了多刚体系统动力学拉朗日方法的基础,并将图论方法引入到多体系统动力学中。

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