多柔的体系统动力学数值方法的研究.pdfVIP

摘要 多柔体系统动力学模型建立与数值解法是多体系统动力学研究的主要内容之 一，其中动力学数学模型可分为两大类，第一类是单纯的二阶微分方程：第二类 是微分．代数方程组。至于第一类方程的解法己发展成熟，然而第二类方程组的解 法目前仍然处于探索阶段，不够完善，属于疑难问题。 本文基于上述背景，以多体系统动力学理论为基础，首先较为全面的介绍了 多柔体系统动力学的各种数值方法，重点论述了微分代数方程组的几种违约校正 法，分析其优缺点及适用范围，提出了一种新的算法：即迭代稳定违约校正法。 该方法从Baumgarte违约稳定法出发，在每一时间步，利用二阶方程的直接积分法 计算迭代初值，根据这个初值，应用中心差分法反复迭代约束稳定法的稳定方程， 然后联立动力学控制方程和Newton．Raphson迭代公式，得出方程的修正解，保证 了约束方程和系统的动力学控制方程的同时满足。最后，给出一典型算例，应用 Matlab6．5软件进行数值计算仿真，结果验证了本文方法有效性。 关键词：多柔体系统动力学 数值方法 微分一代数方程组 稳定方程 Abstract andnumericalsolutionsofflexible areoneof dynamics Modeling multibody modelofflexible includestwo contents．Mathematicalmultibodydynamics major kindsofthem．Firstis differential isdifferential ordinary equation．Second algebraic the offirstkindof hasincreased equations．Withdevelopment equation，it fastly．But numericalsolutionofsecondkindof hasstillbeenresearched．thisis equation question difficulttosolveat present． Inthis onthe the offlexible paper,Basedfollowingpassage，withtheory numericalmethodsfor offlexible multibodydynamics，various dynamics multibody arediscussedandthenfocusonthediscussionofsomecorrection of systems algorithm constraintviolationofdifferential and algebraicequations，theadvantages ofthosemethodsare newmethodfor disadvantages，appliedrange analyzed．A constraint