导读:本文包含了刚柔多体动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:可展开太阳翼,刚柔耦合,多体动力学,铰链间隙
刚柔多体动力学论文文献综述
李媛媛[1]（2019）在《考虑铰链间隙的太阳翼刚柔耦合多体动力学特性研究》一文中研究指出航天器附件大尺度、大挠性的发展趋势对在轨空间结构的展开、刚柔耦合控制提出新的要求;而高精度、高分辨率的观测需求为航天器在轨运行时的微振动、热致振动等研究带来了新的课题。普遍存在的铰链间隙会引发系统复杂的非线性力学行为,给运行环境恶劣且呈现出多耦合、非线性特性的空间可展开结构的研究带来了新的挑战。太阳翼作为航天领域几乎必不可少的空间可展机构,呈现出典型的刚柔耦合特性。太阳翼系统能否在入轨后顺利地展开并迅速地达到平衡状态,并且正常、稳定、可靠地在轨运行,直接关系到航天任务的成败。本文建立了含间隙铰机构的刚柔耦合动力学模型并将其应用于可展开太阳翼的动力学分析中,研究了含间隙的太阳翼系统在展开阶段的动力学特性和在轨运行阶段的热致振动特性。主要研究内容和成果如下:建立了考虑铰链间隙及磨损的机构刚柔耦合多体动力学模型。分别采用自然坐标法(NCF)和绝对节点坐标法(ANCF)描述系统中刚体和柔体的运动;选取两状态模型描述间隙铰链,分别采用非线性Lankarani-Nikravesh接触力模型和改进的Coulomb摩擦模型描述间隙处的法向接触力和切向摩擦力;采用Archard磨损模型描述间隙磨损。利用广义?方法对含铰链间隙的多体动力学方程进行求解,并且验证了所建立模型的有效性。基于ADAMS软件建立了考虑铰链间隙的刚性太阳翼动力学模型。着重分析了扭簧机构、绳索联动机构和锁定机构的关键参数对含间隙太阳翼系统展开稳定性及可靠性的影响。得出了机构参数的选取依据:在满足各机构基本功能的参数范围内,扭簧机构采用较小的等效刚度系数和较大的预载荷、绳索联动机构采用较小的等效刚度系数以及锁定机构采用较小的等效刚度系数,更有助于提高系统锁定后的稳定性和连接机构的可靠性。针对展开阶段的太阳翼系统,对考虑铰链间隙和翼板柔性的平面刚柔耦合可展开太阳翼系统进行动力学分析。并采用ADAMS和有限元软件联合仿真验证基于NCF-ANCF方法所建的太阳翼刚柔耦合动力学模型的有效性。对含间隙铰可展开太阳翼模型的航天器姿态进行分析,结果表明铰链间隙对柔性太阳翼系统的影响比刚性系统要大。研究铰链间隙的数量、大小和间隙铰材料特性对航天器姿态的影响,并设计了航天器姿态控制器。揭示了太阳翼系统展开过程中间隙铰链销轴的运动行为及铰链间隙和太阳翼柔性二者耦合对太阳翼系统动力学特性的作用机理:在初始阶段和锁定后阶段销轴呈现碰撞特性,间隙铰连接太阳翼系统的弹性振动特性起主导作用会加剧太阳翼系统的振动;在展开阶段销轴呈现接触特性,系统的悬浮阻尼特性起主要作用会抑制太阳翼系统的振动。针对在轨运行阶段的太阳翼系统,基于ANCF建立了复合太阳翼的热-结构动力学方程,对受日出热载荷的间隙铰连接柔性太阳翼系统进行刚-柔-热耦合动力学分析。对比研究了太阳翼系统采用铰链连接形式与以往研究中常采用固定连接形式时系统热致振动特性的差异。研究了受日出热载荷或机动力载荷或热-力载荷共同作用的铰连接柔性太阳翼系统的航天器姿态和翼板动响应。发现考虑铰链间隙时,受热-力载荷共同作用的太阳翼系统的振动幅度和振动持续时间远高于单独考虑某种载荷作用时的情况。对运动中的航天器系统而言,太阳辐射热对铰链磨损的影响不容忽视。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-03-01）
刘利琴,赵海祥,袁瑞,黄鑫,李焱[2]（2018）在《H型浮式垂直轴风力机刚—柔耦合多体动力学建模及仿真》一文中研究指出采用多体动力学方法研究了H型浮式垂直轴风力机的动力特性。将风力机叶片和塔柱处理为柔性体,浮式基础处理为刚性体,考虑柔性体的非线性变形,由拉格朗日第二类方程建立了浮式风力机系统的非线性刚—柔耦合多体动力学方程。系统载荷包括浮式基础受的波浪力、风机叶片旋转时受到的气动载荷、塔柱受到的风压载荷、系泊力以及系统阻尼力。编制了模拟系统响应的数值计算程序,该程序可以考虑浮式风力机系统的刚—柔耦合和气动力—水动力耦合效应。以5 MW风力机为例,计算了叶片的固有频率;分析转速对叶片固有频率的影响;计算风、浪联合作用下浮式风力机系统的动力响应。结果表明,随着风机转速的增加,叶片切向固有频率增加、法向固有频率减小;在风、浪联合作用下,浮式基础运动以波浪频率为主,气动载荷贡献较小。(本文来源于《海洋工程》期刊2018年03期）
赵海祥[3]（2017）在《H型浮式垂直轴风力机刚柔耦合多体动力学建模及仿真》一文中研究指出近年来海上风电发展迅速,相较于水平轴风力机,垂直轴风力机具有重心低、便于安装维修等方面的特点。目前,人们对垂直轴风力机的研究较少,海上风电逐渐步入深水海域,需进一步开展浮式垂直轴风力机的研究工作。本文采用多体动力学的方法研究H型浮式垂直轴风力机的动力特性,考虑风、浪等环境载荷,将垂直轴风力机塔架、叶片处理为柔性体,Spar型浮式基础处理为刚性体,考虑柔性构架弯曲变形对轴向拉伸的非线性影响,基于拉格朗日方程建立浮式垂直轴风力机系统的一次近似刚柔耦合多体动力学方程,对动力学方程进行数值求解,此方程考虑了浮式风力机系统结构刚性-结构柔性、气动力-水动力的耦合效应。以5MW双叶片H型风力机为例,对叶片、塔架进行结构参数设计,分析浮式风力机系统各自由度的固有振动特性;计算不同工况下浮式基础、塔架以及叶片的动力响应状况,分析风速、波浪、转速、组合工况等因素对基础、塔架以及叶片运动响应的影响,研究浮式基础六自由度运动、叶片柔性变形对气动载荷的影响;分别从结构固有振动特性以及浮式基础运动响应两方面验证本文程序的正确性。计算结果表明,叶片旋转速度会影响其固有振动频率,其切向方向、法向方向振动响应存在耦合效应,实际计算中需考虑此因素。额定工况下,浮式基础的运动响应主要受波浪载荷影响,气动载荷主要影响运动响应的平衡位置,在横荡、纵摇、横摇、艏摇等自由度中均有小幅2P气动频率成分产生。通过对比固定式风力机和浮式风力机的气动载荷,发现浮式基础六自由度运动对叶片气动载荷有一定影响,在实际工程中该影响不可忽略。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
伍黎[4]（2017）在《薄壁四点接触球轴承刚柔耦合多体动力学分析》一文中研究指出工业机器人在汽车制造、机械加工及航天航空等领域得到广泛应用。腕部关节动力学特性对工业机器人的平稳性、定位精度以及可靠性等关键的动态性能指标有重要的影响。薄壁四点接触球轴承作为工业机器人的关键配套专用轴承,目前对此类轴承的研究仅停留在静力学阶段,无法满足工业机器人配套轴承的研究需求。变速变加速工况下考虑特殊冠型结构保持架的中大型尺寸薄壁四点接触球轴承的动力学特性是工业机器人动力学研究的难点,还处于尝试探索阶段。运用多体动力学方法和有限元方法,考虑轴承特殊冠型结构保持架和中大尺寸薄壁套圈的弹性变形,各部件之间复杂动态接触关系,建立工业机器人用薄壁四点接触球承和腕部关节的刚柔耦合动力学模型。深入分析了薄壁四点接触球轴承和腕部关节的动力学性能和保持架的稳定性以及弹性变形影响等重要问题,为国内此类轴承高性能自主研发提供理论支持。论文的主要研究工作如下:(1)基于Hertz接触理论基础,对薄壁四点接触球轴承的接触应力和接触变形进行理论推导计算,得到点接触问题的基本方程以及载荷分布规律,运用有限元方法建立单滚动体和整个轴承的多体接触静力学模型,讨论网格划分和接触参数的选择对结果计算的影响,分析在不同径向载荷下的四点接触和变形量及载荷分布规律,与Hertz理论计算值对比验证仿真结果的有效性。(2)基于多体动力学方法,利用ADAMS软件建立薄壁四点接触球轴承多刚体动力学分析模型,计算得到薄壁四点接触球轴承特有的运动形式、接触规律及其他动力学特性,分析了不同转速和预紧力等工况下薄壁四点接触球轴承的动力学性能,获得四点接触特性和变化规律。(3)考虑中大型尺寸薄壁套圈和特殊冠型保持架的弹性变形,基于ADAMS/Flex模块和有限元模态分析,建立内外套圈和冠型保持架的柔性体模型。考虑钢球和柔性套圈的四点动态接触关系,建立薄壁四点接触球轴承的刚柔耦合多体接触动力学模型。对比分析了多刚体和刚柔耦合条件下球轴承的动态接触特性,表明弹性变形和动态四点接触作用对中大型尺寸薄壁球轴承的动态接触力的大小和振动位移有不可忽视的影响。(4)建立由腕关节基座,两套薄壁四点接触球轴承和两个空心轴构成的多体接触动力学分析模型,在静力学条件下计算了整个空心轴、套圈和基座的变形结果;对基座及空心轴进行柔性化后,对其整个腕部刚柔耦合多体接触动力学系统进行动力学分析,模拟不同载荷比和正反转变速俯仰运动等变速工况下,薄壁四点接触球轴承的动力学性能及其对腕部关键系统的影响。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-04-01）
高云凯,马干干,杜倩倩[5]（2016）在《滑移门系统刚柔耦合多体动力学特性研究》一文中研究指出为解决某车型滑移门滚轮磨损严重、使用寿命不达标的问题,运用多体动力学理论和模态综合法将滑移门开、闭过程中的大变形部件柔性化,基于ADAMS平台建立了刚柔耦合滑移门多体动力学模型。基于该虚拟样机模型,通过自定义仿真脚本的控制,仿真分析滑移门系统开、闭过程动力学特性,输出了各滚轮所受冲击载荷的变化规律,揭示了影响滚轮受力的关键设计要素,并提出了设计改进方案。(本文来源于《2016中国汽车工程学会年会论文集》期刊2016-10-26）
娄杰,田强[6]（2016）在《具有弹流润滑球铰的刚柔耦合多体动力学分析》一文中研究指出随着薄壁和低弹性模量材料的发展,润滑面的弹性变形对油膜厚度的影响不可忽略,需要引入弹性流体润滑模型(EHD)。在全局坐标系下,提出了一种新的应用于刚柔耦合多体动力学系统的弹流润滑球铰,可进一步对含弹流润滑髋关节的人体走路多体动力学进行研究。采用基于全局位置坐标描述的五面体单元和六面体单元对柔性球套进行建模,刚性球用绝对节点坐标参考节点(ANCF-RN)进行描述。采用SOR超松弛迭代方法来求解雷诺方程,以获得球铰的润滑压力。为解决润滑剂有限差分网格与球套内表面有限元网格对应不一致问题,提出了润滑剂有限差分网格旋转策略,考虑柔性套体变形,将油膜压力转化为单元广义力。采用Open MP并行计算技术与广义-alpha方法对大规模多体系统动力学方程进行了求解。对EHD润滑球铰进行了动力学特性分析,并采用ADINA软件验证了相关计算结果。对含大范围转动EHD润滑球铰的大变形双摆多体动力学进行计算,揭示了柔性套体内表面应力和润滑油膜压力分布。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23）
高云凯,马干干,杜倩倩[7]（2016）在《滑移门系统刚柔耦合多体动力学特性研究》一文中研究指出为解决某车型滑移门滚轮磨损严重、使用寿命不达标的问题,运用多体动力学理论和模态综合法将滑移门开、闭过程中的大变形部件柔性化,基于ADAMS平台建立了刚柔耦合滑移门多体动力学模型。基于该虚拟样机模型,通过自定义仿真脚本的控制,仿真分析滑移门系统开、闭过程动力学特性,输出了各滚轮所受冲击载荷的变化规律,揭示了影响滚轮受力的关键设计要素,并提出了设计改进方案。(本文来源于《汽车技术》期刊2016年09期）
孙立星,王青,赵晓东[8]（2016）在《发动机配气系统刚柔耦合多体动力学计算仿真分析》一文中研究指出采用复杂机械结构多体动力学仿真分析方法对发动机配气系统的刚体模型和刚柔耦合模型进行动力学特性分析。根据实际构件间的连接方式确定零部件间的约束,并基于拉格朗日方程、绝对笛卡尔坐标和浮动坐标系等理论,通过仿真软件的内部算法求解气门的位移、速度和加速度曲线,考虑并分析其变化规律和影响机理,为配气机构的设计研发提供解决方法。(本文来源于《小型内燃机与车辆技术》期刊2016年04期）
刘格梁,胡志强[9]（2015）在《基于刚柔混合多体动力学的海上浮式风机系统动力耦合建模》一文中研究指出本文介绍了基于刚柔混合多体动力学的海上浮式风机动力耦合的计算方法。海上浮式风机承受着空气动力、水动力、控制载荷等多方面的载荷作用,动力耦合是风机系统分析的重要问题。针对浮式风机系统具有很多复杂自由度的特点,采用凯恩(Kane)方程建立多体动力学模型,分析关键自由度对风机系统运行的影响。塔架结构连接风机上下层结构,起着传递载荷作用,其振动影响整机的运动,叶片的弹性振动会引起气动载荷的变化。通过加入模态分析改进多体动力模型,考虑细长结构的柔性特点,便于分析与其他刚性结构耦合作用。与使用单个浮体计算动力性能的方法相比,多体动力耦合计算突出了描述风机的非线性特点,有利于分析气动载荷、惯性载荷以及控制策略等对系统运动的影响。(本文来源于《第十七届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上）》期刊2015-11-13）
钟睿[10]（2015）在《基于动力学递推算法的绳系卫星系统刚柔耦合多体模型》一文中研究指出利用动力学递推算法建立了空间绳系卫星系统(TSS)的铰接柔性杆动力学模型.所研究的绳系系统包含两颗刚体绳端卫星和一段连接两颗卫星的柔绳,柔绳离散为一系列球铰连接的弹性杆,考虑杆不均匀的纵向一维形变,并利用球铰的运动模拟柔绳的弯曲和扭转;然后基于递推算法推导得出了该刚柔混合离散模型的动力学方程.数值仿真结果表明:所建立的绳系卫星系统模型能够很好地模拟空间系绳的各向摆振和扭转,此外,递推算法的引入能够有效地减少离散模型动力学方程的维数,从而大幅减少计算量.(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2015年07期）
刚柔多体动力学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用多体动力学方法研究了H型浮式垂直轴风力机的动力特性。将风力机叶片和塔柱处理为柔性体,浮式基础处理为刚性体,考虑柔性体的非线性变形,由拉格朗日第二类方程建立了浮式风力机系统的非线性刚—柔耦合多体动力学方程。系统载荷包括浮式基础受的波浪力、风机叶片旋转时受到的气动载荷、塔柱受到的风压载荷、系泊力以及系统阻尼力。编制了模拟系统响应的数值计算程序,该程序可以考虑浮式风力机系统的刚—柔耦合和气动力—水动力耦合效应。以5 MW风力机为例,计算了叶片的固有频率;分析转速对叶片固有频率的影响;计算风、浪联合作用下浮式风力机系统的动力响应。结果表明,随着风机转速的增加,叶片切向固有频率增加、法向固有频率减小;在风、浪联合作用下,浮式基础运动以波浪频率为主,气动载荷贡献较小。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
刚柔多体动力学论文参考文献
[1].李媛媛.考虑铰链间隙的太阳翼刚柔耦合多体动力学特性研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].刘利琴,赵海祥,袁瑞,黄鑫,李焱.H型浮式垂直轴风力机刚—柔耦合多体动力学建模及仿真[J].海洋工程.2018
[3].赵海祥.H型浮式垂直轴风力机刚柔耦合多体动力学建模及仿真[D].天津大学.2017
[4].伍黎.薄壁四点接触球轴承刚柔耦合多体动力学分析[D].昆明理工大学.2017
[5].高云凯,马干干,杜倩倩.滑移门系统刚柔耦合多体动力学特性研究[C].2016中国汽车工程学会年会论文集.2016
[6].娄杰,田强.具有弹流润滑球铰的刚柔耦合多体动力学分析[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016
[7].高云凯,马干干,杜倩倩.滑移门系统刚柔耦合多体动力学特性研究[J].汽车技术.2016
[8].孙立星,王青,赵晓东.发动机配气系统刚柔耦合多体动力学计算仿真分析[J].小型内燃机与车辆技术.2016
[9].刘格梁,胡志强.基于刚柔混合多体动力学的海上浮式风机系统动力耦合建模[C].第十七届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上）.2015
[10].钟睿.基于动力学递推算法的绳系卫星系统刚柔耦合多体模型[J].北京航空航天大学学报.2015