多熔体系统动力学报告

多柔体系统动力学

读书报告

指导教师：田浩

目录

第一章多体系统发展简介................................................................ - 1 -

1.0 综述 ................................................................................. - 1 -

1.1 发展过程........................................................................... - 1 -

1.2 多柔体系统动力学研究概况................................................ - 1 -

1.3 多体系统动力学数值计算方法研究概况与进展 ..................... - 4 -

1.4 软件发展........................................................................... - 6 -第二章多体系统动力学模型 ........................................................... - 7 -

2.1 多柔体系统动力学建模....................................................... - 7 -

2.2 多柔体系统动力学模型的降阶............................................. - 8 -

2.2.1惯性完备性准则........................................................ - 8 -

2.2.2 基于输出响应或传递函数的模态选取准则 .................. - 9 -

2.2.3模态价值分析准则..................................................... - 9 -

2.2.4内平衡降阶准则........................................................ - 9 -第三章大型星载可展开天线问题.................................................... - 11 -

3.0 综述 ................................................................................ - 11 -

3.1 展开动力学研究的任务和要求............................................ - 11 -

3.2 构形特点.......................................................................... - 12 -

3.3 力学模型.......................................................................... - 12 -

3.4 多柔体系统动力学的建模方法............................................ - 13 -

3.4动力学分析与试验的相关性检验......................................... - 13 -第四章柔性关节误差对星载天线扰动问题 ...................................... - 15 -

4.0 综述 ................................................................................ - 15 -

4.1 国内外研究情况................................................................ - 15 -参考文献....................................................................................... - 17 -

第一章多体系统发展简介

1.0 综述

多体系统动力学是研究多体系统（一般由若干个柔性和刚性物体相互连接所组成）运动规律的科学。多体系统动力学包括多刚体系统动力学和多柔体系统动力学。

虽然经典力学方法原则上可用于建立任意系统的微分方程，但随着系统内分体数和自由度的增多，以及分体之间约束方式的复杂化，方程的推导过程变得极其繁琐。为适应现代计算技术的飞速发展，要求将传统的经典力学方法针对多体系统的特点加以发展和补充，从而形成多体系统动力学的新分支。为建立多体系统动力学的数学模型，已经发展了各种方法，其共同特点是将经典力学原理与现代计算技术结合。这些方法可归纳为两类，即相对坐标方法和绝对坐标方法。

1.1 发展过程

20世纪60年代，古典的刚体力学、分析力学与计算机相结合的力学分支——多体系统动力学在社会生产实际需要的推动下产生了。其主要任务是：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的处理；2.开发和实现有效的处理数学模型的计算机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。目前多体动力学已形成了比较系统的研究方法。其中主要有工程中常用的以拉格朗日方程为代表的分析力学的方法、以牛顿-欧拉方程为代表的矢量学方法、图论方法、凯恩方法和变分方法等。

1.2 多柔体系统动力学研究概况

机械系统一般是由若干个物体组成，通过一系列的几何约束联结起来以完成预期动作的一个整体，因此也可以把整个机械系统叫做多体系统。多刚体系统动力学是以系统中各部件均抽象为刚体，但可以计及各部件联结点(关节点)处的弹性、阻尼等影响为其分析模型的。多刚体系统动力学是在经典力学的基础上发展起来的，从60年代至今，多刚体系统动力学已经形成了许多各具特色的方法，