基于李群局部标架的多柔体系统动力学建模与计算

刘铖; 胡海岩

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摘要

多柔体系统动力学主要研究由多个具有运动学约束、存在大范围相对运动的柔性部件构成的动力学系统的建模、计算和控制.多柔体系统不仅具有柔体大变形导致的几何非线性,更具有大范围刚体运动引起的几何非线性,其非线性程度远高于计算结构力学所研究的几何非线性问题.本文基于李群局部标架(local frame of Lie group,LFLG),讨论如何发展一套新的多柔体系统动力学建模和计算方法体系,具体内容包括:基于局部标架的梁、板壳单元,适用于长时间历程计算的多柔体系统碰撞动力学积分算法,结合区域分解技术的大规模多柔体系统动力学并行求解器,以及若干验证性算例.上述基于李群局部标架的方法体系可在计算中消除刚体运动带来的几何非线性问题,使柔体系统的广义惯性力、广义弹性力及其雅可比矩阵满足刚体运动的不变性,使多柔体系统动力学与大变形结构力学相互统一,有望推动新一代多柔体系统动力学建模和计算软件的发展.

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来源
《力学学报》 |2021年第1期|213-233|共21页
作者
刘铖; 胡海岩;
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作者单位

北京理工大学宇航学院力学系北京100081;

北京理工大学宇航学院力学系北京100081;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类多体系统动力学;
关键词
局部标架方法; SE(3)群; 多体系统动力学; 几何非线性; 几何精确理论;

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