旋转中心刚体和柔性梁组成的刚柔耦合系统具有重要的工程应用背景,是学术界研究的热点;然而,大多数学者在对该系统动态建模时直接采用了静态结构力学中柔性梁的模态特性,没有定量研究中心刚体的旋转运动对柔性梁模态特性的影响。本项目以旋转柔性梁为研究对象,对柔性梁在旋转动态边界条件下的模态特性(简称动边界模态特性)进行理论计算及应用模式探究。具体内容包括确立中心刚体旋转运动与柔性梁边界条件的本质联系,提出柔性梁的动边界条件的数学模型;理论计算动边界条件下旋转柔性梁的模态特性,同时采用有限元法仿真计算旋转柔性梁的模态特性,理论计算与仿真计算进行比较给出理论结果;研究动边界模态特性的快速的在线计算方法,在实验平台上验证并确立动边界模态特性的实时在线应用模式。本项目旨在定量解析旋转柔性梁的动边界模态特性,确立其应用模式,为更加精确建立旋转刚柔耦合系统的动态模型和动态控制应用提供一种新的理论基础。
英文主题词Rigid-flexible coupling system;flexible manipulator;flexible beam;boundary condition;modal characteristics