多接觸約束系統(tǒng)的動力學仿真計算穩(wěn)定性研究.pdf

1、在對包含多接觸約束的系統(tǒng)進行虛擬樣機仿真時候，由于接觸數(shù)目的繁多，系統(tǒng)的計算效率和求解成功率通常不高，存在明顯的計算穩(wěn)定性的問題，其中接觸的強非線性是導致計算困難的主要原因之一。這些問題在一定程度上阻礙了虛擬樣機系統(tǒng)在機械動力學系統(tǒng)中的應用和發(fā)展。在對多接觸約束系統(tǒng)計算方法的研究和總結前人求解此類問題的方法的基礎上，本文采用實時激活消隱接觸約束的方法，提高了求解包含多約束接觸的系統(tǒng)的求解效率，并且能夠保證計算結果的精確性；在研究拓撲變化

2、穩(wěn)定性的理論的基礎上，對系統(tǒng)計算過程中出現(xiàn)的穩(wěn)定性方面的問題進行了分析和討論，總結出保證系統(tǒng)拓撲穩(wěn)定變化的范圍。研究的內容主要包括以下幾個部分：
　?。?）在對機械動力學和接觸力學理論進行學習的基礎上，總結前人關于求解多接觸約束系統(tǒng)的方法，對手動激活消隱接觸約束的方法進行改進得到實時激活消隱約束的方法，在保證求解精度和正確性的前提下，提高了系統(tǒng)的計算效率。
　?。?）對系統(tǒng)輸出的雅克比矩陣進行分析，找到了系統(tǒng)求解計算雅克比矩

3、陣的相關信息，揭示了提高系統(tǒng)求解效率提出的實時激活消隱的方法的數(shù)學本質。
　?。?）以系統(tǒng)穩(wěn)定性理論為指導，分析了多接觸約束系統(tǒng)在計算過程中由于消隱激活約束帶來系統(tǒng)拓撲的變化，從而導致可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定狀況；用一個實際的包含多接觸的鏈傳動模型為例子，驗證了由于改變初始條件帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定狀況，并在這個過程中觀察到了混沌現(xiàn)象；通過這個實驗找出保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定求解的一個影響因子和范圍。
　　本文在總結前人的基礎上采用實時激活消隱接