相比于浮動坐標(biāo)系法,絕對節(jié)點坐標(biāo)法(absolute nodal coordinate formulation, ANCF)在處理柔性體非線性大變形問題上具有顯著優(yōu)勢, ANCF將單元節(jié)點坐標(biāo)定義在全局坐標(biāo)系下,采用斜率矢量代替節(jié)點轉(zhuǎn)角坐標(biāo),具有常數(shù)質(zhì)量陣,不存在科氏離心力等優(yōu)點,然而彈性力陣為非線性項,其求解將比較耗時且占用資源.據(jù)此,在彈性力求解方法中,引入彈性線方法 (elastic line method, ELM),該方法將格林–拉格朗日應(yīng)變張量定義在中心線上,采用曲率公式來定義彎曲應(yīng)變,轉(zhuǎn)角公式來定義扭轉(zhuǎn)應(yīng)變.同時采用有限元法對三維柔性梁位移場進行離散,求解梁單元常數(shù)質(zhì)量陣、廣義剛度陣、廣義力陣,進而得到單元的動力學(xué)方程,通過轉(zhuǎn)換矩陣得到三維梁的動力學(xué)方程.接著從理論上指出連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法 (continuum mechanics method, CMM)和彈性線方法在求解彈性力上的不同點,并編制動力學(xué)仿真軟件.最后分別采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法和彈性線方法對柔性單擺以及履帶式車輛的動力學(xué)問題進行仿真分析,結(jié)果表明:彈性線方法能在保證精度的前提下有效提高計算效率.

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【文章目錄】：
引言
1 三維梁單元位移場離散
2 絕對節(jié)點坐標(biāo)下的動力學(xué)方程
    2.1 常數(shù)質(zhì)量陣
    2.2 廣義剛度陣
    2.3 廣義外力陣
3 彈性力求解的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法與彈性線方法
    3.1 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法
    3.2 彈性線方法
    3.3 兩種方法的比較
4 動力學(xué)仿真
    4.1 柔性單擺動力學(xué)仿真
    4.2 履帶式車輛動力學(xué)仿真
5 結(jié)論



本文編號：3901835