有限柔度多柔性系统刚柔耦合运动分析

以有限柔度多柔体系统为研究对象，建立了系统动力学的奇异摄动方程，提出了计算系统动力响应的摄动方法，定量分析了系统刚柔运动的耦合作用，并首次从动力学角度沟通了各类多体系统的内在联系。     

带有可伸展平动附件多柔体簇系统动力学拟变分原理及其应用

应用混合坐标法对多柔体簇系统进行运动学描述,得到附件和根体的动能,建立带有可伸展平动附件多柔体簇系统动力学拟变分原理。应用对合变换,得到两类变量的多柔体簇系统动力学拟变分原理。并推导其拟驻值条件对变分原理进行检验。最后,应用多柔体簇系统动力学拟Hamilton原理的拟驻值条件建立空间飞行器附件振动偏微分方程。     

多柔体系统动力学碰撞研究中的若干基本问题

本文针对多柔体系统动力碰撞研究中的几个基本问题进行了全面的分析和评述,包括多柔体系统动力学方程的描述,碰撞模型的简化和处理,铰接间隙引起的碰撞问题,数值算法,实验研究,控制等几个方面,并根据目前的发现现状和研究中的存在的问题,指出了今后多柔体系统动力学碰撞研究中的发展方向。     

盘-销系统摩擦尖叫的多柔体动力学模型

基于有限单元和多柔体动力学理论,利用HYPERWORKS和ADAMS软件,建立了盘-销系统的多柔体动力学分析模型。在利用台架试验验证模型正确性的基础上,通过分析了摩擦系数、铝棒长度和法向力大小对摩擦尖叫的影响发现：只有当铝棒具有适当的长度,并且施加合适的法向力时,盘-销系统才会在一定的摩擦系数范围内产生高频振动。     

多柔体系统动力学建模中部件模态的选择

在多柔体系统动力学模型中,部件模态坐标的引入是导致模型高阶的主要原因．因此,降阶时主要着眼于减小用以表示部件弹性变形的部件模态数．基于部件约束模态建立多柔体系统动力学方程,通过对典型的柔性航天器系统的动力学研究,分析系统模态和部件模态之间的对应关系,利用模态价值分析准则和内平衡降阶准则进行模型降阶,根据得到的降阶系统的阶数,对部件进行模态选择,减小所选用的柔性部件模态数,建立降阶动力学方程．利用MATLAB进行动力学仿真,结果表明,通过部件模态的选择来建立降阶动力学方程是可行的．     

基于柔索冲击接触的钢板表面除锈机理及特性研究

钢板除锈预处理是产品制造中重要工艺,直接影响涂装质量和产品使用寿命,提出了一种基于柔索冲击接触实现钢板表面清洁除锈及强化的新方法。分析了柔索冲击接触钢板表面除锈机理及过程,建立了运动学方程;应用离散化方法,采用六维弹簧柔性连接建立了柔索多体系统动力学模型,基于柔索与钢板间的冲击接触理论,建立了柔索冲击接触动力学模型;应用ADAMS对单根柔索冲击接触动力学仿真,得到末端绳索接触力与速度变化规律;设计了除锈试验机,试验表明:该除锈方法可行且除锈效果良好,除锈等级达ST3级,对中小尺寸钢板表面除锈及强化具有很好应用前景。     

火炮多柔体系统动力学的自动建模技术

本文介绍了火炮多柔体系统动力学的自动建模技术,包括火炮多体系统拓扑结构的自动识别、坐标系及自由度的自动确定、运动学公式的自动推导、载荷的自动施加、运动微分方程的自动组集和自动求解等。建模过程的自动化避免了繁琐的人工推导,并且可实现模型的通用性,从而可在计算机上方便地对任意类型火炮的发射过程进行仿真,有效地用于火炮设计。     

大型空间结构的柔性效应

本文讨论大型空间结构的柔性效应，通过柔体建模及模型分析，区别于多刚体系统，就柔体主模诚损失对动力学方程组的影响进行了分析，同时，给出了系统较难控制的柔性效应误差及误差显式表达式。     

柔性梁的刚-柔耦合动力学特性研究

该文研究在大范围运动是自由的情况下柔性梁的刚－柔耦合动力学特征，从连续介质力学理论出发，在纵向变形位移中计及了耦合变形量，用Jourdain速度变分原理导出了柔性梁的刚－柔耦合动力学方程，用频谱分析方法对带中心刚体的悬臂梁进行动力学分析表明，柔性梁的系统一阶固有频率低于把梁视作刚体的系统固有频率wr，频率的差异随着wr，增大而增加，在初始条件一定的情况下，系统的二阶固有频率随着wr增大而增高，揭示了大范围运动和变形运动的相互耦合的特征。     

多柔体系统动力学部件两级降阶响应分析

利用传统的模态综合法进行多柔体系统动力学建模时,没有考虑到控制系统设计技术的承受能力和激励的特点,保留的大量低频子结构模态对于整体控制目标没有贡献,反而加大了组合的整体方程的复杂程度．因此,为考虑部件级的降阶,可以在传统的部件组合之前,对部件模态坐标独立变换处理,去掉系统中弱能控和弱能观部分,而剩下的模态仍可使后继分析有必要的精度,从而建立降阶的动力学方程．     

一类动力系统的稳定性及镇定

本文定义了一类新的动力系统-HCTD系统,利用矩阵迹的不等式理论研究了这类系统的稳定性,并给出了该系统稳定的充分必要条件。讨论了当Lyapunov方程的解P是HCTD阵时,动力系统稳定的充分条件。提出了用解矩阵迹的不等式设计动力系统镇定控制器的一种新方法。     

非线性动态测试系统的模型化测量方法理论初探

测试系统中动态非线性一直是测试界棘手的问题,国内外十分重视这方面的研究,直到现在非线性动态测试还没有形成象线性动态测试那样成熟的理论,模型化的测量是现代测试技术的发展方向。本文提出一种非线性动态测试系统的模型化测量原理,对于兵器动态测试有广阔的应用前景。     

Simulation using the state-space representation of noisy dynamic systems to determine effective integrated process control designs

There has been considerable interest in investigating control policies that can be applied to dynamic systems to take advantage of engineering process control (EPC) and statistical process control (SPC). We design two simulation models using SIMULINK to represent control of noisy dynamic systems given by a state-space representation. We use the models on systems with dynamic behavior that have been degraded by an additive ARMA noise process. Our findings show that the combination of EPC and SPC is a more effective policy on a complex dynamic system than on a simple dynamic system.     

广义多体系统动力学的速度变换矩阵综合法

文中提出了广义多体系统和速度变换矩阵的概念,提出了一种新的加速度变换关系,以带不定乘子的拉格朗日方程为基础推导得到了求解复杂系统动力学问题的一种新方法,即广义多体系统的速度变换矩阵综合法。利用该方法,可根据无耦合广义体的动力学参数和系统的速度变换矩阵直接获得广义多体系统的动力学方程,其中不含拉格朗日不定乘子和约束反力,且方程中逆矩阵求解的维数等于系统的自由度数,因而有利于提高计算效率。该方法主要面向计算机实现程式化的算法,系统的动力方程可以由计算机自动完成运算,从而避免了繁琐的解析推导工作。     

基于镜像激励的结构动力学系统的设计点激励

在随机振动及结构可靠性研究中,动力学系统的设计点激励有着不可替代的作用,但非线性动力学系统设计点激励的计算方法仍是当今研究者的焦点之一。该文利用振子自由振动响应的镜像激励,给出了高斯白噪声激励下非线性系统的设计点激励,并将其应用到首穿失效概率估计问题中,与原始的蒙特卡罗模拟相比较,两者体现了高度的一致性。为进一步说明该文方法的正确性,针对线性系统,利用解析方法获得设计点激励的准确值,利用镜像方法所得近似值,将其均应用到首穿失效概率的计算中,数值例子显示,两种方法所得设计点激励稍有不同,但在计算首穿失效概率时,展现出同样的有效性。     

基于子结构法的升船机主传动系统的动力学建模

用动态子结构法对三峡升船机的主传动系统建立动力学模型。把整个系统分为8个一级子系统,每个一级子系统又分为4个二级子系统,建立每个二级子系统的动力学模型,利用边界条件,层层组装,最后组合成完整的动力学方程。     

Improving homogeneity by dynamic speed limit systems

Homogeneity of driving speeds is an important variable in determining road safety; more homogeneous driving speeds increase road safety. This study investigates the effect of introducing dynamic speed limit systems on homogeneity of driving speeds. A total of 46 subjects twice drove a route along 12 road sections in a driving simulator. The speed limit system (static-dynamic), the sophistication of the dynamic speed limit system (basic roadside, advanced roadside, and advanced in-car) and the situational condition (dangerous-non-dangerous) were varied. The homogeneity of driving speed, the rated credibility of the posted speed limit and the acceptance of the different dynamic speed limit systems were assessed.The results show that the homogeneity of individual speeds, defined as the variation in driving speed for an individual subject along a particular road section, was higher with the dynamic speed limit system than with the static speed limit system. The more sophisticated dynamic speed limit system tested within this study led to higher homogeneity than the less sophisticated systems. The acceptance of the dynamic speed limit systems used in this study was positive, they were perceived as quite useful and rather satisfactory.     

多体系统动力学研究进展

体系统动力学是当今力学领域的研究热点和难点之一,为解决机械、航空、航天、兵器、机器人领域中大量机械系     

Automated generation and analysis of dynamic system designs

This research uses Genetic Algorithms (GA) to suggest new dynamic systems based on topological remapping of system constituents. The bondgraph representation of the dynamic system behavior is evolved by the operators encapsulated in the genetic algorithms to meet the specified design criteria. The resultant evolved graph is assembled by designers with schemes to produce design variants. Behavioral transformation and structural transformation are adopted as strategies to generate design variants that extend beyond the scope of parametric design into innovative design. Behavioral transformation involves changes in the structure of the representation graphs, while maintaining the functions. Structural transformation involves changes in the components and the subsystems represented by the graph fragments. GAs are used to implement the operators of the transformation to search the problem-solution space because GAs are very robust search routines. Further, since the goal is to generate many solutions, genetic speciation is used to diverge the search so as to uncover other desirable solutions. The dynamic systems are modeled using bond graphs. Bond graphs provide a unified approach to the analysis, synthesis and evaluation of dynamic engineering systems. Though the scope of this investigation is limited to systems represented by bond graphs, the domain is wide enough to include many interesting applications like pump systems and vibration isolation systems.     

Temporized coloured Petri nets with changeable structure (CPN-CS) for performance modelling of dynamic production systems

One of the difficulties in modelling dynamic production systems is the representation of changes to the system along time. Coloured Petri nets with changeable structure (CPN-CS) are capable of modelling systems subject to change. However, this is restricted to functionality modelling of the system. In this paper, we extend CPN-CSs into temporized CPN-CS (TCPN-CS). The extension is carried out by associating relevant modelling elements with time parameters and modifying the mechanism for structure change of the CPN-CS model. TCPN-CS makes it possible to model a dynamic production system considering both functionality and performance. A case study is provided to show that TCPN-CS is effective for modelling dynamic production systems.