工程中的一大類問題可以歸結為含接觸/碰撞的多體系統(tǒng)動力學問題。毋庸置疑,采用高效高精度的方法對多體系統(tǒng)接觸/碰撞過程進行準確的動力學仿真是極其重要的。在總結多體系統(tǒng)領域和有限元領域處理接觸/碰撞問題的現(xiàn)有方法的基礎之上,本文指出:柔性多體系統(tǒng)接觸/碰撞動力學中的核心問題為如何兼顧計算效率與計算精度。針對該問題,本文應用了分區(qū)方法的思想,在部分剛體/部分柔性體方法的基礎上,考慮了非接觸局部區(qū)域的變形,提出了多體接觸/碰撞問題的多變量方法（Multi-variable method,MVM）。多變量方法對非接觸局部區(qū)域用浮動參考系方法求解,對發(fā)生接觸局部區(qū)域用非線性有限元方法求解。浮動參考系法以浮動基位形坐標和柔性體相對浮動基的變形模態(tài)坐標為變量,有效地減縮了變量維數(shù)。有限元方法以節(jié)點的絕對位置坐標為變量,可以得到接觸局部區(qū)域高精度的應力、應變響應,而且可以反映該區(qū)域的大變形、塑性等非線性響應。多變量方法兼顧了多體系統(tǒng)長期動力學仿真對效率的要求和有限元方法對接觸/碰撞局部區(qū)域精度的要求。該方法即能體現(xiàn)碰撞對系統(tǒng)大范圍運動和長期動力學仿真的影響,又能精確反映出接觸/碰撞局部區(qū)域的應力、應變響... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 問題陳述
    1.2 文獻回顧
        1.2.1 接觸區(qū)域的處理
        1.2.2 接觸作用的力學模型
        1.2.3 柔性體的運動學描述
        1.2.4 約束問題的數(shù)值方法
        1.2.5 切向接觸的處理
    1.3 目前存在的主要問題
    1.4 本文的主要思想
    1.5 本文的內容組織
第二章 多變量方法的動力學方程
    2.1 引言
    2.2 單個柔性體的多變量方法
    2.3 小變形時內力陣的簡化
    2.4 鉸約束和接觸約束
        2.4.1 鉸約束
        2.4.2 接觸約束
    2.5 多體系統(tǒng)接觸/碰撞問題的多變量方法
    2.6 多變量方法的推廣
    2.7 本章總結
第三章 多變量方法的顯式解法
    3.1 引言
    3.2 非接觸區(qū)域動力學方程的顯式解法
    3.3 接觸區(qū)域動力學方程的顯式解法
    3.4 多變量顯式解法的計算流程圖
    3.5 顯式方法算例
        3.5.1 兩柔性桿正碰撞問題
        3.5.2 平面斜碰撞問題
        3.5.3 圓盤撞擊粱
        3.5.4 平面雙擺與圓盤的碰撞
    3.6 本章總結
第四章 多變量方法的隱式解法
    4.1 引言
    4.2 隱式多變量方法的要點與流程圖
    4.3 內力陣的Jaccobi陣Z115 與Z511 的推導
    4.4 隱式方法算例
        4.4.1 鉛垂面內雙擺未接觸過程
        4.4.2 鉛垂面內雙擺撞擊剛性面
        4.4.3 雙擺撞擊剛性面問題的全局仿真
    4.5 本章總結
第五章 總結
    5.1 多變量方法總結
    5.2 已完成的問題和未完成的問題
參考文獻
發(fā)表文章目錄
簡歷
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3022744