在新型、智能、精密機(jī)械的發(fā)展領(lǐng)域中,柔性多體系統(tǒng)的應(yīng)用與傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。在柔性多體系統(tǒng)或剛?cè)嵊H合多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算中,關(guān)于柔性機(jī)構(gòu)的碰撞特性研究變得越來(lái)越重要。本學(xué)位論文基于兩種接觸碰撞計(jì)算理論,以一種剪切翹曲柔性梁為載體,對(duì)剛性小球與柔性梁的碰撞特性進(jìn)行了仿真研究。具體工作如下:首先,針對(duì)經(jīng)典梁理論中,在任意載荷條件下梁橫截面保持剛性平面的假設(shè),提出了一種三維二節(jié)點(diǎn)的橫截面翹曲柔性梁?jiǎn)卧Ｐ?推導(dǎo)了單元形函數(shù),及其橫截面的位移矢量差值,理論上證明了柔性梁橫截面的翹曲變形。其次,以Hertz接觸理論為基礎(chǔ),選擇Hunt-Crossley連續(xù)接觸力模型,建立了三維二節(jié)點(diǎn)翹曲柔性梁的碰撞模型,并將其代入翹曲柔性梁的動(dòng)力學(xué)方程中求解,得到了碰撞過(guò)程中碰撞力隨兩碰撞物體相互嵌入量變化的規(guī)律、碰撞力隨時(shí)間變化的曲線(xiàn),以及碰撞力作用下柔性梁橫截面的翹曲變形規(guī)律,并與同樣條件下的低階梁模型橫截面變形進(jìn)行比較。最后,采用自然坐標(biāo)法和絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法,建立了剛性小球與柔性梁的剛-柔碰撞約束模型,仿真分析了碰撞過(guò)程中柔性梁隨剛性小球運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的變形以及碰撞全程中的碰撞力、特定點(diǎn)的應(yīng)變變化規(guī)律... 

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景意義
    1.2 柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 柔性多體系統(tǒng)發(fā)展
        1.2.2 柔性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.3 柔性碰撞動(dòng)力學(xué)建模方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 沖量動(dòng)量法
        1.3.2 連續(xù)接觸力法
        1.3.3 接觸約束法
    1.4 研究技術(shù)路線(xiàn)
2 梁?jiǎn)卧Ｐ偷慕?br>    2.1 三維二節(jié)點(diǎn)低階梁?jiǎn)卧?br>        2.1.1 低階梁?jiǎn)卧奈灰剖噶?br>        2.1.2 低階梁?jiǎn)卧灰茍?chǎng)的偏導(dǎo)
        2.1.3 低階梁?jiǎn)卧孛嫒治恢檬噶坎钪?br>    2.2 三維二節(jié)點(diǎn)翹曲梁?jiǎn)卧?br>        2.2.1 翹曲梁?jiǎn)卧奈灰剖噶?br>        2.2.2 翹曲梁?jiǎn)卧灰茍?chǎng)的偏導(dǎo)
        2.2.3 翹曲梁?jiǎn)卧孛嫒治恢檬噶坎钪?br>    2.3 本章小結(jié)
3 連續(xù)接觸力法
    3.1 接觸力模型的選擇
    3.2 Hunt-Crossley接觸力模型
    3.3 翹曲梁?jiǎn)卧Ｐ唾|(zhì)量矩陣
    3.4 翹曲梁?jiǎn)卧獜椥粤仃?br>    3.5 翹曲梁?jiǎn)卧獜V義外力
    3.6 系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程
        3.6.1 布爾矩陣
        3.6.2 翹曲梁動(dòng)力學(xué)方程的建立
    3.7 算例仿真
    3.8 本章小結(jié)
4 典型約束模型
    4.1 剛體約束
        4.1.1 剛體廣義坐標(biāo)及質(zhì)量矩陣
        4.1.2 廣義外力
        4.1.3 固有約束方程及其雅克比矩陣
    4.2 典型約束
        4.2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)約束
        4.2.2 剛性連接約束
    4.3 本章小結(jié)
5 碰撞約束法
    5.1 剛-柔體位移約束
    5.2 接觸約束方程
    5.3 碰撞系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程
        5.3.1 點(diǎn)約束方程
        5.3.2 系統(tǒng)約束方程
    5.4 算例仿真
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮含間隙關(guān)節(jié)的漂浮基空間機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)輸出特性研究[J]. 谷勇霞,張玉玲,趙杰亮,閻紹澤.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]柔順微夾持機(jī)構(gòu)理論分析與實(shí)驗(yàn)[J]. 余躍慶,張亞濤,張緒平,宋鵬,田東明.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(11)
[3]基于最大應(yīng)力約束的柔順機(jī)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 占金青,龍良明,劉敏,張憲民.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(23)
[4]基于兩種接觸模型的柔性體間多次微碰撞問(wèn)題研究[J]. 王檢耀,劉鑄永,洪嘉振.  振動(dòng)與沖擊. 2018(11)
[5]雙層LEMs提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 邱麗芳,冷迎春,吳友煒.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[6]多體動(dòng)力學(xué)與航天動(dòng)力學(xué)及其控制進(jìn)展[J]. 王天舒,劉才山.  動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]考慮摩擦的柔性多體系統(tǒng)斜碰撞理論與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳鵬,劉錦陽(yáng),洪嘉振.  振動(dòng)與沖擊. 2018(01)
[8]柔性多體系統(tǒng)含摩擦碰撞stick-slip過(guò)程動(dòng)力學(xué)仿真[J]. 錢(qián)震杰,章定國(guó),金誠(chéng)謙.  振動(dòng)與沖擊. 2017(23)
[9]基于交互模式的柔性體接觸碰撞動(dòng)力學(xué)建模方法[J]. 王檢耀,劉鑄永,洪嘉振.  物理學(xué)報(bào). 2017(15)
[10]多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中關(guān)節(jié)效應(yīng)模型的研究進(jìn)展[J]. 王庚祥,劉宏昭.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)



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