復(fù)雜載荷下艦載機(jī)攔阻著艦剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)研究
【學(xué)位單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:V271.492;O313.7
【部分圖文】:
多體系統(tǒng)動力學(xué)淵源源于 Newton-Euler,Lagrange 等人的經(jīng)典力學(xué)[1],其發(fā)展已有二百多年的歷史。多體系動力學(xué)是一門交叉性學(xué)科,它是由剛體動力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)、彈性力學(xué)、矩陣?yán)碚摗D論、計(jì)算數(shù)學(xué)等多學(xué)科相結(jié)合的產(chǎn)物,是目前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn),具有重要的工程應(yīng)用背景,也是應(yīng)用力學(xué)最活躍的領(lǐng)域之一[2]。多體系統(tǒng)的中“系統(tǒng)”是指由一組元素,通過某種連接方式,組成一個(gè)具有某種功能的有機(jī)整體。多體系統(tǒng)具有一定的特點(diǎn),其都由以下 4 類元素的組合而成:(1)體:系統(tǒng)中的各個(gè)構(gòu)件;(2)鉸:各構(gòu)件之間無質(zhì)量的運(yùn)動約束;(3)力:系統(tǒng)內(nèi)體間的,以及系統(tǒng)外物體所施加的力矢或力矩;(4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):體與體的連接結(jié)構(gòu)。工程機(jī)械、飛機(jī)、航天器、機(jī)器人等是最為常見的多體系統(tǒng),如圖 1.2-1、圖 1.2-2、圖 1.2-3、圖 1.2-4 所示。
多體系統(tǒng)動力學(xué)淵源源于 Newton-Euler,Lagrange 等人的經(jīng)典力學(xué)[1],其發(fā)展已有二百多年的歷史。多體系動力學(xué)是一門交叉性學(xué)科,它是由剛體動力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)、彈性力學(xué)、矩陣?yán)碚、圖論、計(jì)算數(shù)學(xué)等多學(xué)科相結(jié)合的產(chǎn)物,是目前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn),具有重要的工程應(yīng)用背景,也是應(yīng)用力學(xué)最活躍的領(lǐng)域之一[2]。多體系統(tǒng)的中“系統(tǒng)”是指由一組元素,通過某種連接方式,組成一個(gè)具有某種功能的有機(jī)整體。多體系統(tǒng)具有一定的特點(diǎn),其都由以下 4 類元素的組合而成:(1)體:系統(tǒng)中的各個(gè)構(gòu)件;(2)鉸:各構(gòu)件之間無質(zhì)量的運(yùn)動約束;(3)力:系統(tǒng)內(nèi)體間的,以及系統(tǒng)外物體所施加的力矢或力矩;(4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):體與體的連接結(jié)構(gòu)。工程機(jī)械、飛機(jī)、航天器、機(jī)器人等是最為常見的多體系統(tǒng),如圖 1.2-1、圖 1.2-2、圖 1.2-3、圖 1.2-4 所示。
圖 1.2-3 多體系統(tǒng):通訊衛(wèi)星 圖 1.2-4 多體系統(tǒng):機(jī)器人多體系動力學(xué)研究可以追溯到 20 世紀(jì) 60 年代, Witterenburg 和 Roberson[3]將圖論法引入多體系動力學(xué)研究,奠定了多剛體系統(tǒng)動力學(xué) Lagrange 方法的基礎(chǔ)。Witterenburg在 1977 年出版的“多剛體系統(tǒng)動力學(xué)”[4](Dynamics of System of Rigid Bodies),以及由國際理論與應(yīng)用力學(xué)會(IUTAM)主持的第一次國際性多體系統(tǒng)動力學(xué)討論會的召開,標(biāo)志著多剛體系統(tǒng)動力學(xué)的理論體系的形成。到目前為止,剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動力學(xué)的發(fā)展可以劃分為四個(gè)階段。(1)運(yùn)動-彈性動力學(xué)建模方法,即 KED 法[5]。該方法不考慮構(gòu)件的彈性變形對其大范圍運(yùn)動的影響,只是通過剛體系統(tǒng)動力學(xué)分析得到構(gòu)件的運(yùn)動狀態(tài),結(jié)合構(gòu)件的慣量(慣性力)和外力對構(gòu)件進(jìn)行彈性變形和強(qiáng)度分析。(2)混合坐標(biāo)建模方法。該方法提出了用大范圍浮動系的剛體坐標(biāo)與柔性體的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)(或模態(tài)坐標(biāo))建立動力學(xué)模型[6],將構(gòu)件的浮動坐標(biāo)固化,彈性變形按理想邊
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2883331
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