基于零空间法的柔性多体系统动力学计算及仿真.pdf

第40卷第6期 东南大学学报(自然科学版) V01．40NO．6 2010年l1月 JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition) NOV．2010 doi：10．3969／j．issn．1001—0505．2010．06．042 基于零空间法的柔性多体系统动力学计算及仿真 刘树青1’2 王兴松1 (1东南大学机械T程学院，南京211189) 1 (2南京工程学院先进制造技术工程中心，南京21167) 摘要：为了实现柔性多体系统动力学的程式化建模及精确求解，利用自然坐标建立了柔性多体 系统带拉格朗日乘子的动力学模型．将约束雅可比矩阵的正交补应用于该模型的处理过程中，通 过零空间的正交基将模型转化为纯微分形式，并在时间域内进行离散，给出了数值解法和详细的 仿真计算步骤，完成柔性重力摆的动力学建模与计算．仿真结果与运用传统方法所得的结果一 致，验证了此建模及计算方法的正确性．针对在空间可展机构中广泛应用的柔性剪式机构，通过 在Mathematica环境下编程，建立了动力学模型，并基于零空间法进行数值计算和仿真，得到柔 性剪式机构在驱动力作用下的动力学响应曲线及横向振动引起的末端位置误差． 关键词：柔性多体系统动力学；自然坐标；零空间；剪式机构 中图分类号：TP242文献标志码：A 文章编号：1001—0505(2010)06—1348-05 calculationandsimulationofflexible Dynamics multi-bodysystem basedon method null-space Liu Shuqin91·2WangXingson91 ofMechanical 211189，China) (1School Engineering．SoutheastUniversity，Nanjing Advanced and Instituteof 211 (2 EngineeringCenter，NanjingTechnology。Nanjing167，China) ManufacturingTechnology realize Abstract：Inorderto theformulaic and solutionofaflexible modelingprecise multi—bodysys— tem．a modelwith iSestablishednaturalcoordinates．The dynamic Lagrangemultipliers by oahogonai ofconstraintJacobianisusedfor modelistransformedin． complement dynamicanalysis．Thedynamic toa of differential the basisofthe discretion