混合坐标法是柔性多体系统动力学最常用的建模方法,将柔性体的运动分解为大范围刚体运动和相对浮动基的弹性变形。复杂柔性体的弹性变形大多采用有限单元法描述,其自由度非常庞大。如何降低系统的自由度,提高动力学仿真的计算效率,是当前柔性多体系统动力学面临的一个巨大挑战。这就需要对柔性多体系统动力学模型降阶进行研究。本项目提出一种柔性多体系统动力学全局仿真的研究策略。首先分析刚柔耦合动力学机理,考虑Krylov子空间方法和Gram控制矩阵方法的优点,分别从时域和频域方面,研究二者混合方法处理柔性多体系统连续动力学模型降阶的精度、效率和有效性;其次提出两种策略研究非连续动力学模型降阶技术,一是将碰撞柔性体分为碰撞区和非碰撞区,采用分区模型降阶方法;二是系统整个非连续过程直接模型降阶技术研究。结合实验,探讨所提方法的有效性,并分析模型降阶对柔性多体系统动力学全局特性的影响。
英文主题词flexible multibody system;contact/impact;model reduction;floating frame;simulation technique