带挠性梁的充液飞行器边界控制

考虑在惯性空间中全充液挠性飞行器的控制模型,轻挠性梁一端固于刚体,另一端自由。系统动力学方程由主刚体欧拉方程、液体的平均化Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程和梁的欧拉方程耦合而成。研究表明,借用适当的作用于梁自由端的边界控制,作用于主刚体的控制力矩及作用于液体“等效刚体”的阻尼力矩,能使整个系统稳定。     

非完整多刚体系统的动力学方程

本文利用图论中的一些基本概念,把非完整闭环多刚体系统中的某些刚体一变为二,构成开环多刚体系统,用Gauss原理导出了动力学方程。另外对非完整树形多刚体系统又用Bertrend原理导出了动力学方程。最后指出了不同方法之间的联系。     

自主水下航行器载荷侧向分离三维运动仿真分析

为了对自主水下航行器(AUV)载荷侧向分离安全性进行研究,建立了AUV载荷侧向分离三维运动模型.基于多刚体系统笛卡尔动力学理论,考虑了侧向分离过程中载荷与运载器之间的耦合运动关系,采用带拉格朗日乘子的多体系统动力学方程,建立载荷侧向分离三维运动模型;基于刚体动力学理论,采用牛顿-欧拉方法,建立AUV载荷侧向分离后载荷与运载器的单刚体运动模型.为避免求解过程中出现约束违约现象,采用约束违约稳定法对AUV载荷侧向分离多体系统运动方程进行处理,采用四阶龙格库塔积分算法对一定工况下载荷侧向分离运动进行仿真,结果表明所建立的AUV载荷侧向分离三维运动模型是有效的.     

多刚体系统动力学方程的旋量矩阵表示

本文以矢量矩阵表示的旋量给出树型多刚体系统各子系统的牛顿欧拉方程。通过文中定义的切断铰旋量关联阵得到了一般多刚体系统的动力学方程。利用坐标变换直接得出矩阵形式的分量方程。方程中只包含连体矢量和广义坐标,可用来直接求解。     

开环多刚体系统的四元数动力学方程

建立了开环多刚体系统的四元数动力学方程，以滑移矢量和相对转动四元数为广义坐标，并运用广义达朗贝尔原理及广义虚功原理建立的这一动力学方程消除了奇点，便于数值计算。以一无约束的空间２刚体系验证了四元数多刚体系统动力学方程的正确性和适用性。     

开环多刚体系统的四无数动力学方程

建立了开环多刚体系统的四元数动力学方程，以滑移矢量和相对转动四元数为广义坐标，并运用广义达朗贝尔原理及广义虚功原理建立的这一动力学方程消除了奇点。便于数值计算。以一无约束的空间２刚体系验证了四无数多刚体系统动力学方程的正确性和适用性。     

多刚体系统动力求解的矩阵变换方法

该文提出了求解多刚体系统动力学问题的矩阵变换法,是由带不定乘子的拉格朗日方程为基础推导得到的,其中不含拉格朗日不定乘子和约束反力。利用该方法,可根据无耦合单刚体的动力学参数和系统的速度变换矩阵通过矩阵运算获得多刚体系统的动力学方程。该方法主要面向计算机实现程式化的算法,系统动力方程可由计算机自动生成。文末给出了一个多刚体系统动力求解的例子。     

人体步态分析的四自由度刚体力学模型的建立

将人体的运动简化为由四个刚体组成的链状多刚体系统的平面运动,按Kane方法建立了由4个刚体铰接的四自由度的人体运动的动力学模型,通过四阶Runge-Kutta方法求解方程可以得到在不同时刻人体各部分的运动状态、摔倒时地面的冲击力、损伤机率,并依此对运动损伤作出预测,从而对损伤的防治有着一定的指导作用.     

刚体-柔性梁系统的撞击动力学分析

该文研究了刚体-柔性梁系统作大范围旋转运动时的撞击动力学问题。采用子系统法建立了考虑“动力刚化”效应的系统刚柔耦合动力学方程，并采用假设模态描述变形，将偏微分形式的动力学方程转化为常微分方程。基于系统的动力学方程导出撞击时系统的广义冲量-动量方程，与撞击恢复系数方程相结合求出撞击动力学响应。文中给出了算例，验证了该文方法，并对大范围旋转运动下的刚体-柔性梁系统的动力学进行了探讨。     

开环多刚体系统的对偶形式的Lagrange方程

通过对偶数、对偶矢量、对偶角、对偶质量运算符、矩积运算和矩积导数描述了简洁紧凑的开环多刚体系统的拉格朗日方程，并给出了一个算例。     

柔性悬臂梁的刚柔耦合动力学数值分析

对固结在转动刚体上柔性梁的动力学问题进行了研究．采用拉格朗日方程建立了三种不同情形的转动刚体上柔性悬臂梁系统的动力学方程、对系统耦合与非耦合方程进行了仿真,并通过仿真计算比较说明非耦合方程的局限性．     

对刚体平面运动动力学方程∑i Miz′=(dL_(z′))/(dt)的讨论

指出了平面运动刚体在一般情况下其质心加速度不为零,过质心轴是惯性系中平移加速轴,研究刚体绕此轴的转动要考虑惯性力及其力矩,讨论了平面运动刚体的动力学方程.结果显示:对质心轴,惯性力的力矩之和为零,动力学方程与惯性系中对固定轴的动力学方程相同;对非质心轴,惯性力的力矩之和不为零,动力学方程与惯性系中对固定轴的动力学方程不同.     

弯曲时空中平面运动刚体的动力学协变方程

研究了弯曲时空中平面运动刚体的动力学协变方程.给出了Minkowski时空中平面运动刚体动力学方程的协变形式.利用间隔是广义坐标变换下的不变量,得到弯曲时空中任一点运动标准钟与坐标钟的关系,建立了弯曲时空中平面运动刚体动力学方程的广义协变形式,并对其结果进行了讨论.     

船载火炮系统的运动稳定性研究

该文研究地面火炮在小型船舶上发射时的运动稳定性问题。船载火炮系统简化成弹性铰接的多刚体系统，各刚体的运动学关系采用递推形式，在此基础上计算偏速度和偏角速度，建立了船体倾斜时浮心位置变化的数学模型，由Ｋａｎｅ方程得到了船载火炮系统动力学方程，通过数值计算预测该系统的运动和受力规律，分析了该类系统的运动稳定性，对该类系统的结构设计和实际使用均有参考价值。     

纤维弹性细杆模型动力学分析的有限元方法及应用

基于纺织工程中的气流辅助加捻纺纱,以弹性细杆作为纤维模型,讨论纤维空间大变形的动力学问题.采用空间杆单元有限元分析方法,对弹性细杆动力学分析的有限元模型进行简化,导出了弹性杆单元刚度方程和刚体质量单元动力学方程,然后综合出弹性细杆整体的动力学运动微分方程.节点坐标姿态采用欧拉四元素表示,导出了相关的坐标变换矩阵.以此方法对气流辅助加捻纺纱动力学模型进行实例计算.     

平面运动物体的相对论四维协变方程

研究弯曲时空中平面运动刚体的动力学协变方程.给出Minkowski时空中平面运动刚体动力学方程的协变形式,利用间隔是广义坐标变换下的不变量,得到弯曲时空中任一点运动标准钟与坐标钟的关系,建立弯曲时空中平面运动刚体动力学方程的广义协变形式.     

树形多刚体系统的拉格朗日动力学

本文将无分支开链机器人机构的拉格朗日动力学推广到树形多刚体系统的一般情况。定义了一个描述树形多刚体系统结构的刚体连结矩阵,导出了树形多刚体系统的格拉朗日基本动力学方程、递推的动力学方程和简化系数的动力学方程。     

高速电梯水平振动模型的建立与仿真

为了研究电梯的水平振动,基于刚体动力学理论,建立了电梯轿厢水平振动的空间动力学模型,把电梯轿厢的运动分解为平动和绕质心的转动,根据牛顿运动定律和欧拉方程给出了微分方程.以实测导轨激励作为输入信号对模型进行了仿真,仿真所得振动加速度响应及其功率谱密度与实测结果吻合程度较高,证明了该模型的建立是成功的.     

非惯性参考系下旋转叶片系统的动力响应

对于旋转叶片的动力学分析,本文在Euler-Lagrange方程的基础上,考虑了刚体和弹性体耦合运动的关系建立了叶片的动力学方程,方程中的刚度阵是一个时变矩阵,文中应用了Matlab语言对叶片的位移响应进行了仿真,从而揭示了刚体运动对弹性体位移响应的影响。     

非惯性参考系下叶片动力学分析

应用拉格朗日方程和里兹法考虑了刚体运动和弹性体运动的耦合关系在非惯性参考系下建立了带有集中质量的叶片系统的相对动力学方程.叶片的动力学方程中刚度矩阵是一个随时间变化的矩阵,应用了Wilson-θ法对其进行了求解,并用Matlab进行了仿真.结果表明,对于旋转叶片端部加有集中质量会使叶片系统固有频率降低,同时也使得位移响应加大,在文献[1]反映了刚体运动对弹性体运动影响的基础上又揭示了集中质量对弹性体运动的影响.