第5节刚性构件组成的机械系统-04-23.ppt

第5章 刚性构件组成的机械系统的动力学 5.0第二类拉格朗日方程 广义坐标：描述系统位形的独立参数，它以最少数目描述系统 自由度：确定质点系统位形的广义坐标的数目称为系统的自由度(完整约束系统－约束方程内只有位形) 第二类拉格朗日方程：Lagrange1755年给出，基于达朗贝尔原理，是一种求解非自由质点系统的普遍方法。 第二类拉格朗日方程 第二类拉格朗日方程－例子 The Answer 思考 曲柄连杆机构 系统的约束方程 系统的动能、势能及动势 动力学方程 动力学方程 动力学方程计算结果 差动轮系 差动轮系 五杆机构 五杆的质心位置 系统的动力学方程 Think About 对于更加复杂的多刚体系统如何实现系统的计算分析？ Matlab是唯一的工具？ 还有什么更加系统、专业的机械动力学分析平台？ 动力学软件 ADAMS DADS RecurDyn …… ADAMS全称：Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System 最初由密歇根大学机械学院编写 现属于MSC公司 ADAMS的模块 ADAMS模块 ADAMS模块 ADAMS仿真分析软件系统 ADAMS的应用 机械、航空航天、军事…… 美国的火星登陆计划 波音飞机 通用汽车 新型主战坦克 创新概念设计 ADAMS简介 前处理(建模) 前处理建模 如何建立与实际模型相符的虚拟样机模型？ 如何检查所建立模型是否正确？ 确定仿真分析的类型、时间…… 后处理(分析) 双摆的ADAMS仿真 后处理分析－平面与相空间轨迹 质心的位置与速度变化 摩擦力 凸轮阀门机构 Force ADAMS多体动力学仿真分析 仿真计算结果 角速度 加速度 以时变力驱动滑块 XY方向力 Z方向力 请看一个详细的例子 Spring Contact 凸轮的相轨迹 阀门与连杆的Y方向位移 恒加速 时变力 势能与势能之和 * * 5.0第二类拉格朗日方程 5.1 曲柄连杆机构 5.2差动轮系 5.3 五杆机构 质点所有的惯性力之和 作用在系统的主动力 如何应用第二类拉格朗日方程求解由多刚体组成系统的动力学问题？ ①…… ②…… ③…… ④…… ⑤…… 细杆不可伸长，不计质量。弹簧质量不计，小球由一定的角度释放 系统的自由度，系统的动能，势能以及广义坐标？ 系统的自由度数目为2，选取滑块的水平 位移x和细杆摆角q作为广义坐标 q很小时， 1－cosq= 2sin2(q/2) ≈ q2/2 怎么采用第二类拉格朗日方程建立系统的动力学方程？ ★机构含有的部件数目n？ ★系统的自由度数目m？ ★系统的广义坐标？ ★系统的约束方程？ 都有哪些应用？ ADAMS/View ADAMS/Postprocessor ADAMS/Solver ADAMS/Car ADAMS/Engine ADAMS/Rail ADAMS/Aircraft ADAMS/Control ADAMS/Hydraulic ADAMS/Durability ADAMS/Autoflex ADAMS/Chassis ADAMS/Vibration ADAMS/Insight ADAMS/SDK ADAMS/ATV ADAMS/Gear ADAMS CAD FEM Control Programer IE Fatigue ProE Ug SolidWork ANSYS Nastran Marc Matlab nCode Easy5 C++ Fortran