新版多體系統(tǒng)傳遞矩陣法相關(guān)問(wèn)題研究.pdf

1、多體系統(tǒng)傳遞矩陣法是近二十年來(lái)提出并逐步完善的一種多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)新方法。該方法主要包括適用于線性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的線性多體系統(tǒng)傳遞矩陣法、適用于一般多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的離散時(shí)間多體系統(tǒng)傳遞矩陣法以及將加速度和內(nèi)力作為狀態(tài)變量的新版多體系統(tǒng)傳遞矩陣法。利用多體系統(tǒng)傳遞矩陣法求解多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)所涉及的矩陣階次與系統(tǒng)的自由度數(shù)無(wú)關(guān)，大大提高了計(jì)算效率，為復(fù)雜多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)快速優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來(lái)了方便。在多體系統(tǒng)離散時(shí)間傳遞矩陣法中，元件輸入輸出端狀

2、態(tài)矢量中的狀態(tài)變量定義為該聯(lián)接端的位移、角度、內(nèi)力矩和內(nèi)力。此時(shí)需要將元件的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程與微分方程數(shù)值方法相結(jié)合，利用逐步時(shí)間積分的策略導(dǎo)出元件輸入輸出端狀態(tài)矢量之間的線性關(guān)系，即元件的傳遞方程。2012年作者作為主要合作者與導(dǎo)師合作提出新版多體系統(tǒng)傳遞矩陣法，將存在線性關(guān)系的加速度、角加速度、內(nèi)力和內(nèi)力矩作為元件輸入輸出端狀態(tài)矢量中的狀態(tài)變量，在推導(dǎo)元件的傳遞方程時(shí)無(wú)需進(jìn)行逐步時(shí)間線性化處理。對(duì)于多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，新版多體系統(tǒng)傳

3、遞矩陣法元件傳遞方程與系統(tǒng)總傳遞方程是精確的，嚴(yán)格服從牛頓運(yùn)動(dòng)定律，原理上屬于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)精確分析方法。
　　針對(duì)新版多體系統(tǒng)傳遞矩陣法相關(guān)問(wèn)題，本學(xué)位論文詳細(xì)闡述了新版多體系統(tǒng)傳遞矩陣法的基本思想和求解策略。利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和歐拉轉(zhuǎn)動(dòng)定理導(dǎo)得了剛體元件，柱鉸、滑移鉸、球鉸等鉸元件的傳遞方程和傳遞矩陣。利用虛功率原理、浮動(dòng)坐標(biāo)法和模態(tài)綜合法建立了單端輸入單端輸出大運(yùn)動(dòng)小變形柔性體元件的傳遞方程和傳遞矩陣。通過(guò)引入柔性梁?jiǎn)卧鴺?biāo)系