基于ADAMS平台的柔性体仿真理论的若干研究

论文摘要

本文以多体系统动力学理论为基础,以ADAMS2005为平台,研究了柔性体仿真的相关问题。本文的研究重点主要集中于柔性体的建模、求解等相关理论。最后,以简单系统为例,在ADAMS平台上进行了仿真。通过和刚性体进行对比分析,说明了柔性体对系统性能的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 多体系统动力学简介
• 1.2 多体系统动力学研究状况
• 1.3 计算多体系统动力学建模与求解的一般过程
• 1.4 本课题的研究意义和内容
• 第二章 多柔体系统的建模
• 2.1 多柔体系统建模基本理论
• 2.1.1 多柔体系统运动学方程的建立
• 2.1.2 多柔体系统动力学方程的建立
• 2.1.3 多柔体系统的逆动力学
• 2.1.4 多体系统动力学中的刚性（Stiff）问题
• 2.2 ADAMS/Flex柔性体建模
• 2.2.1 柔性体的表示
• 2.2.2 ADAMS运动学方程
• 2.2.3 ADAMS动力学方程
• 2.2.4 在 ADAMS/ View中使用柔性体
• 2.3 本章小结
• 第三章 多体系统的求解
• 3.1 多体系统求解的数值方法
• 3.1.1 求解非线性方程组的牛顿—拉斐尔（N-R）法
• 3.1.2 求解微分—代数混合方程组的最小未知量法
• 3.1.3 求解微分—代数方程的 LU坐标自动分离法
• 3.1.4 求解二阶微分方程的直接数值积分的威尔逊θ法
• 3.1.5 求解一阶微分方程的龙格—库塔法
• 3.2 ADAMS的数值求解
• 3.2.1 初始条件分析
• 3.2.2 静力学及线性化分析
• 3.2.3 运动学方程的求解
• 3.2.4 动力学方程的求解
• 3.3 ADAMS求解器算法介绍
• 3.3.1 数值算法简介
• 3.3.2 动力学求解算法
• 3.3.3 动力学求解算法特性比较
• 3.3.4 刚性问题求解算法选择
• 3.4 本章小结
• 第四章 柔性系统的仿真分析
• 4.1 模型的建立
• 4.1.1 分析物理模型
• 4.1.2 连杆 AB的质量矩阵
• 4.1.3 连杆 AB的刚度矩阵
• 4.1.4 广义力
• 4.1.5 与速度二次项有关的向量
• 4.1.6 曲柄 OA的质量矩阵与速度二次项
• 4.1.7 滑块 B的质量矩阵
• 4.1.8 铰点 O的约束方程
• 4.1.9 铰点 A的约束方程
• 4.1.10 铰点 B的约束方程
• 4.1.11 滑块 B与地面间的约束方程
• 4.1.12 约束的雅可比矩阵
• 4.2 模型的数值求解
• 4.3 仿真分析
• 4.3.1 前期准备
• 4.3.2 考察柔性体对系统性能的影响
• 4.3.3 考察求解器对仿真结果的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文