實時仿真對多體系統(tǒng)動力學提出了較高要求,促使多剛體系統(tǒng)動力學理論繼續(xù)發(fā)展。自然坐標法是描述剛體運動的坐標方法之一,用它生成的仿真模型具有獨特的簡單特性,承載著實時仿真的希望。然而在模型生成過程方面,傳統(tǒng)自然坐標法存在著理論不完善、公式復雜、方法難于編程實現(xiàn)等問題,因此不能滿足復雜機械系統(tǒng)的仿真需要。為了改進傳統(tǒng)自然坐標法,為了實現(xiàn)自然坐標法的工業(yè)級應用,本人深入系統(tǒng)地研究了傳統(tǒng)自然坐標法的基礎理論,做出了如下創(chuàng)新性研究成果： 1.在仿真建模方面,提出了“自然坐標系”的觀念,它可以替換“基點和單位矢量的集合”這種傳統(tǒng)觀念,實現(xiàn)了對各種自然坐標形式的統(tǒng)一表達�；谶@種統(tǒng)一觀念,提出了下列建模方法,目的是簡化動力學仿真模型的生成過程： （i）基于自然坐標系的自然坐標選擇方法。方法分為兩步：首先為構件建立標準自然坐標系,然后對其施加基本調節(jié)操作以得到實際自然坐標系,后者為該構件提供12個合理的自然坐標。該方法可以作為統(tǒng)一的自然坐標選擇方法。 （ii）自然坐標系的自適應調節(jié)方法。該方法描述了自然坐標系如何自動地調節(jié)自身形態(tài)去占據(jù)周圍的空位以使自身權值最大化。該方法將自然坐... 

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源、目的和意義
    1.2 國內外研究概況
    1.3 本文研究內容、創(chuàng)新點與組織結構
    1.4 本章小結
2 傳統(tǒng)自然坐標法理論概述
    2.1 引言
    2.2 動力學引例
    2.3 傳統(tǒng)自然坐標法與本文研究內容
    2.4 傳統(tǒng)自然坐標法的動力學核心理論
    2.5 自然坐標法的特點
    2.6 本章小結
3 自然坐標形式的統(tǒng)一描述方法
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)的自然坐標形式
    3.3 對傳統(tǒng)自然坐標形式的分析
    3.4 自然坐標系
    3.5 自然坐標系的特點
    3.6 本章小結
4 復雜機械系統(tǒng)的自然坐標選擇方法
    4.1 引言
    4.2 傳統(tǒng)的自然坐標選擇方法
    4.3 對傳統(tǒng)方法的分析
    4.4 基于自然坐標系的自然坐標選擇方法
    4.5 自然坐標系的自適應調節(jié)方法
    4.6 實例
    4.7 本章小結
5 基于自然坐標系的質量矩陣計算方法
    5.1 引言
    5.2 傳統(tǒng)的質量矩陣計算方法
    5.3 對傳統(tǒng)方法的分析
    5.4 基于自然坐標系的質量矩陣計算方法
    5.5 新方法的特點
    5.6 對非常數(shù)質量矩陣之合理性的探討
    5.7 算例
    5.8 本章小結
6 基于簡單約束的自然坐標消減方法
    6.1 引言
    6.2 對傳統(tǒng)方法的分析
    6.3 "先自動化建模后自動化消減"的策略
    6.4 基于自然坐標常量約束的消減方法
    6.5 基于自然坐標等量約束的消減方法
    6.6 新方法的特點
    6.7 實例
    6.8 本章小結
7 原型系統(tǒng)與復雜機械系統(tǒng)仿真實例
    7.1 引言
    7.2 原型系統(tǒng)NCSim簡介
    7.3 大型游樂設施仿真分析
    7.4 雙橫臂懸架系統(tǒng)仿真分析
    7.5 本章小結
8 全文總結與展望
    8.1 全文總結
    8.2 未來展望
參考文獻
附錄 攻讀博士學位期間發(fā)表論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于完全笛卡爾坐標O（N）次正向動力學研究[J]. 孫宏麗,吳洪濤,繆群華,程世利,趙大旭.  機械科學與技術. 2010(03)
[2]動力學仿真中的子系統(tǒng)建模技術研究[J]. 王波興,胡臻,夏鴻建,陳立平.  計算機集成制造系統(tǒng). 2007(03)
[3]基于完全笛卡爾坐標的多體系統(tǒng)微分-代數(shù)方程符號線性化方法[J]. 戈新生,趙維加,陳立群.  工程力學. 2004(04)
[4]機器人動力學分析的完全笛卡爾坐標方法[J]. 戈新生,劉松,張涌.  機械設計. 2001(10)
[5]基于自然坐標的自由浮動空間機械臂動力學分析[J]. 戈新生,劉延柱.  力學與實踐. 2001(03)
[6]完全笛卡爾坐標描述的機械系統(tǒng)動力學分析及軟件研究[J]. 戈新生,張涌.  機械科學與技術. 2000(01)
[7]空間機械手逆問題的完全笛卡爾坐標方法[J]. 戈新生,劉延柱.  機械科學與技術. 1998(03)
[8]完全笛卡爾坐標描述的多體系統(tǒng)動力學[J]. 劉延柱.  力學學報. 1997(01)
[9]多剛體系統(tǒng)動力學在轉向系和懸架運動學分析中的應用[J]. 上官文斌,黃虎,劉德清.  汽車工程. 1992(01)
[10]多體系統(tǒng)運動學分析的自然坐標法[J]. 水小平,劉伯勛.  北京理工大學學報. 1990(04)

碩士論文
[1]麥弗遜懸架動力學仿真的自然坐標法研究[D]. 董傳林.吉林大學 2007
[2]獨立懸架的自然坐標法通用仿真程序的開發(fā)[D]. 徐哲.吉林大學 2006



本文編號：3730070