多體系統(tǒng)的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)及其在發(fā)射系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、本文對剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動力學(xué)的建模理論和仿真進行了研究。 剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)的動力學(xué)問題與一般的多剛體系統(tǒng)動力學(xué)問題有著本質(zhì)的差別，表現(xiàn)為大位移剛性運動和小位移變形運動之間的強烈耦合。Kane研究了作大范圍運動的彈性梁模型，首次提出“動力剛化”的概念，揭示了柔性梁的縱橫向振動的耦合所引起的耦合變形項是產(chǎn)生“動力剛化”現(xiàn)象的本質(zhì)原因。 本文根據(jù)多柔體系統(tǒng)動力學(xué)理論，創(chuàng)新地提出了剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動力學(xué)建模的子系統(tǒng)方法，該方法是

2、將復(fù)雜系統(tǒng)離散成簡單系統(tǒng)，再由現(xiàn)存的簡單系統(tǒng)的動力學(xué)模型組合成整個系統(tǒng)的動力學(xué)模型的一種方法，能避免使用同一種動力學(xué)原理進行動力學(xué)方程推導(dǎo)時的冗繁，具有建模效率高，系統(tǒng)方程耦合度低等優(yōu)點。 本文采用微元法對做任意三維運動的柔性梁和中心剛體、柔性梁及末端質(zhì)量組成的兩個耦合系統(tǒng)進行了動力學(xué)建模。用假設(shè)模態(tài)法對這兩個模型進行離散，得到了考慮耦合變形項的系統(tǒng)動力學(xué)方程。最后，以多體發(fā)射系統(tǒng)為例，考慮發(fā)射管的柔性效應(yīng)，進行動力學(xué)性態(tài)分析和