【摘要】： 柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究的最終目的之一是為工程技術(shù)人員提供一個(gè)計(jì)算結(jié)果可靠、效率較高的通用軟件系統(tǒng),對各種復(fù)雜的對象進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。為了擴(kuò)大柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件CADAMB的應(yīng)用范圍,使其更好地為實(shí)際工程問題服務(wù),本文對CADAMB軟件系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展,并運(yùn)用擴(kuò)展后的軟件系統(tǒng)對航天器柔性附件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了研究。 本文首先介紹了柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的工程背景、研究意義、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件開發(fā)情況,提出了本文的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容。 第二章是全文的理論基礎(chǔ),主要介紹了柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的單向遞推組集建模方法。首先利用速度變分原理推導(dǎo)了單個(gè)柔性體的動(dòng)力學(xué)方程,然后由鉸和鉸作用點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),得到了任意物體與其內(nèi)側(cè)物體之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)遞推關(guān)系,最后應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)遞推關(guān)系,將絕對運(yùn)動(dòng)學(xué)量向相對運(yùn)動(dòng)學(xué)量轉(zhuǎn)換,得到了以鉸坐標(biāo)和柔性體模態(tài)坐標(biāo)為系統(tǒng)廣義坐標(biāo)的柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。 第三章對柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件CADAMB進(jìn)行了擴(kuò)展,主要是仿真計(jì)算模塊和模型定義模塊的擴(kuò)展,并增加了摩擦庫,使其可對帶結(jié)構(gòu)阻尼的柔性體和考慮摩擦的鉸進(jìn)行定義,并能夠解決系統(tǒng)在任意激勵(lì)下的動(dòng)力學(xué)正逆混合問題,從而擴(kuò)大了該仿真軟件的應(yīng)用范圍,可以更加準(zhǔn)確的建立柔性多體的的動(dòng)力學(xué)模型,使其更好地為實(shí)際工程問題服務(wù)。 第四章運(yùn)用擴(kuò)展后的軟件系統(tǒng)對航天器柔性附件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了研究。本章以某型號飛船為研究對象,采用單向遞推組集建模方法建立其柔性多體動(dòng)力學(xué)模型,并運(yùn)用擴(kuò)展后的柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件CADAMB對航天器柔性附件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了研究。主要研究了航天器在軌各工況柔性附件對其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的干擾,通過不同模態(tài)計(jì)算所得到的結(jié)果進(jìn)行對比,并結(jié)合航天器的運(yùn)動(dòng)條件和柔性附件的固有特性,分析了干擾的作用機(jī)理,并對在這種干擾下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所受到的阻力和所應(yīng)提供的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。這為航天器的總體設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù),同時(shí)也驗(yàn)證了擴(kuò)展后的柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件CADAMB的正確性和完善的分析功能。 第五章是全文總結(jié),提出了本文的創(chuàng)新點(diǎn)和主要貢獻(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：N941.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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2 楊輝,洪嘉振,余征躍;動(dòng)力剛化問題的實(shí)驗(yàn)研究[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2004年01期

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本文編號：2685122