导读:本文包含了多柔体系统动力学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:动力学,体系,节点,坐标,方法,刚度,区间。
多柔体系统动力学论文文献综述
萧辉[1]（2017）在《面向大口径火炮一体化设计的多柔体系统动力学优化方法研究》一文中研究指出随着战争形式的不断发展变化,新的战场环境与作战模式对火炮的性能提出了更高的要求,大口径火炮威力和机动性的矛盾也愈加突出,而传统的火炮设计理论难以实现影响火炮综合性能的动力学参数的系统优化,从而无法破解这种矛盾,已成为制约新一代高性能火炮研制的主要瓶颈之一。本文以此为背景,以大口径火炮总体结构与关键部件一体化设计为研究目标,应用多体系统动力学、神经网络代理模型技术、现代优化设计等理论与方法,对火炮多柔体系统动力学优化方法进行系统深入的研究。为了更好地模拟大口径火炮发射过程中各部件空间运动和局部变形相互耦合情况,利用模态综合法描述身管、摇架和上架等关键部件的弹性变形,通过界面节点将柔体与简化为刚体的炮尾、炮口制退器等连接。使用柔体-柔体接触关系模拟摇架衬瓦和身管、高低机齿弧和齿轮轴等部件间相互作用,通过含微小间隙的改进接触算法和修正的Coulomb摩擦方程表征身管与摇架前后衬瓦间的碰撞接触关系。对某大口径火炮多柔体系统发射动力学进行了数值计算,通过对比测试数据和数值计算结果,验证了所建模型的合理性。针对火炮柔体结构参数隐含于模态中性文件而难以直接选为设计变量的难题,基于遗传优化的RBF-BP(Radial Basis Function-Back Propagation)组合神经网络拟合了火炮柔体结构参数和优化目标间的非线性映射关系,结合NSGA-Ⅱ遗传算法实现了火炮柔体的结构参数优化。以某大口径火炮为算例,以弹丸出炮口瞬间的炮口振动为优化目标,建立了基于RBF-BP组合神经网络的优化模型,采用基于精英策略非支配排序的NSGA-Ⅱ遗传算法进行寻优计算,实现了多柔体结构参数的系统优化,采用max-min准则快速从Pareto最优解集中优选出一个兼顾多个目标的结构方案。引入局部和全局采样模型的再采样策略,提出了一种基于RBF(Radial Basis Function)神经网络自适应代理模型的火炮多柔体系统动力学参数优化方法,并通过叁个典型优化算例验证了方法的有效性,有效地解决了火炮结构优化时遇到的计算量大、优化时存在易陷入局部最优的问题。每次优化迭代时在局部和全局更新点添加样本点,引导优化过程快速收敛到优化问题的全局(局部)最优解;采用物理规划法将多目标问题转化为单目标优化问题,用罚函数法处理约束条件,运用NSGA-Ⅱ遗传算法进行目标寻优。通过求解Sphere函数和Ackley函数最值的算例对所提自适应代理模型优化方法进行了测试;身管结构多目标优化时,使用DLOAD子程序对ABAQUS进行二次开发来加载高低温压力曲线(Pgd-l),解决了以往火炮膛压-行程(p-l)曲线加载不准甚至无法加载的问题;分别与仅使用遗传算法的身管结构优化、采用静态神经网络的炮口振动优化对比,验证了该优化方法具有较高的优化效率和较好的优化效果。针对目前火炮总体结构参数优化和关键零部件结构参数优化相互割裂的现状,提出了一种火炮总体结构和关键零部件一体化设计优化的方法。以炮口振动和射击稳定性为优化目标,选取总体结构参数和重要零部件结构参数为设计变量,考虑了结构刚强度约束,采用基于RBF神经网络自适应代理模型的优化方法,对火炮进行了优化设计。优化结果表明,弹丸出炮口瞬间炮口中心处振动有了大幅减小;整个后坐和复进过程中驻锄中心的最大水平位移、前座盘中心沿高度方向的最大垂向位移也明显降低,有效提高了火炮射击稳定性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01）
王坤,田强[2]（2017）在《多柔体系统动力学并行求解算法研究》一文中研究指出在多柔体动力学的微分代数方程求解过程中,需使用牛顿-辛普森(N-R)迭代方法对单个增量步中的高维非线性代数方程组进行求解。对于复杂系统,每一步N-R迭代需要求解高维稀疏线性方程组,高维线性方程组的求解效率直接决定了系统整体的计算效率。本文研究了用于快速求解大型稀疏线性方程组的GPU并行LU分解法。LU分解算法步骤为:1)主元消零算法提高分解的稳定性;2)近似最小度算法对系数矩阵元素重排列减少分解后的非零填充元素;3)符号分解算法求得分解后LU子矩阵非零元素位置结构;4)利用G-P算法进行矩阵分解得到LU子矩阵;5)回代求解线性方程组。其中LU分解是逐列计算的,将每一列划归不同的层,层与层之间有依赖关系,同一层内各列数据没有依赖关系,同一层中列的分解可以并行计算,再根据依赖关系逐层计算完成分解。GPU与CPU之间数据交换速度是限制计算速度提高的瓶颈之一,将数据交换与计算过程并行操作,传输与计算并行执行,可最大化利用GPU资源。上述算法中稀疏矩阵以压缩列格式存储。优化GPU内存访问,研究出高效的任务分配算法,设计适用于多CPU、多GPU异构架构计算系统的任务划分算法将进一步提升计算速度。基于该算法编写程序对柔性索网展开过程进行了仿真,验证了该算法的有效性。(本文来源于《第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2017-09-22）
石诚诚,田强[3]（2017）在《起重机绳索起吊系统的多柔体系统动力学研究》一文中研究指出绳索起吊系统是起重机上普遍采用的一种传动方式,由绳子和滑轮组成,绳子和滑轮之间的摩擦接触对起吊系统的效率和精度具有重要影响。绳子和滑轮之间的接触涉及到变长度单元的动力学问题,研究绳子与滑轮之间的摩擦接触对研究起重机绳索起吊系统具有重要意义。采用了ALE_ANCF(Arbitrary Lagrangian-Eulerian_Absolute nodal Coordinate formulation)方法对绳子进行建模,ALE_ANCF单元比普通的ANCF梁单元多一个物质坐标,可以用来记录每个单元在绳子移动过程中的长度变化,能有效描述变长度模型,绳子和滑轮之间的摩擦采用Lu Gre模型。对起重机中采用的绳索起吊系统进行了建模(如图1),整个系统分为左右两部分,绳子的初始长度为305m,分为610个单元。绳子通过四个滑轮,滑轮与绳子之间通过摩擦接触相互作用,绳子两端同时等速度收缩。研究在收缩过程中绳子的运动状态和每段绳子的张力变化情况。(本文来源于《第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2017-09-22）
田强[4]（2016）在《多柔体系统动力学研究进展与挑战》一文中研究指出多体系统动力学理论已在航空、航天、机械、汽车等众多领域的产品研制过程中起着不可替代的作用。近年来,随着各种产品/装备技术指标的日益提高,含柔软构件的多体系统已被广泛应用各个领域,如:大型可展开卫星索网天线、巨型太阳帆、巨型射电望远镜悬索馈源支撑系统以及极长深海作业管线系统等等。描述这类系统的广义坐标巨大、构件材料本构关系及构件之间的相对运动约束关系复杂,其动力学精确建模与分析已无法通过已有商业软件实现。在内、外部确定或不确定性因素(如:间隙、热、气动力与液动力等)影响下,这类系统在运动过程中会体现出极其复杂的动力学特性(如:大转动、大变形特性、非光滑特性、刚柔耦合特性、多场耦合特性等),给多体系统动力学研究带来新的挑战。报告人首先介绍与分析了国内外多体系统动力学的研究进展及研究队伍情况;然后,以国家重大航天工程需求为背景,介绍了其在基于绝对节点坐标方法的空间结构展开动力学与含运动副间隙的多柔体动力学方面的研究成果;最后,报告人结合自身的研究经验指出了多体系统动力学研究仍面临的挑战性问题。(本文来源于《第十届全国动力学与控制青年学者学术研讨会摘要集》期刊2016-07-25）
王喆,田强,胡海岩[5]（2016）在《含有区间参数的多柔体系统动力学仿真与灵敏度分析》一文中研究指出本文通过结合Chebyshev采样方法,对经历大位移与大变形的柔性体进行了带有区间不确定参数的动力学仿真与灵敏度分析。Chebyshev采样方法可以分为Chebyshev张量积方法(CTP)以及Chebyshev配点法(CCM),其中CTP可以较好的处理含有较少区间参数的多柔体系统,而CCM适用于含有多个区间参数的多柔体系统,并最终得到Chebyshev代理模型,区别于传统直接利用区间运算对代理模型的区间上下界进行估计,本文综合考虑计算效率与计算精度,采用扫描方法对代理模型的区间上下界进行估计,得到满足精度要求的区间结果。与此同时,考虑柔性体的大位移与大变形,本文采用绝对节点坐标方法(ANCF)对多柔体系统进行建模。除此之外,多柔体系统动力学的灵敏度分析采用有限差分法,直接微分法和伴随变量法等叁种方法,基于连续介质力学推导了弹性力、质量矩阵等关于设计变量的导数,提高了灵敏度分析的计算效率。为了进一步提高计算效率将Chebyshev采样方法并行化,并结合广义alpha算法进行系统微分代数方程组的求解,从而对含有区间不确定参数刚柔耦合多体系统进行求解。最终本文给出了通用公式以及具体的计算过程,并且两个算例被用于验证该方法的有效性:第一个算例为曲柄滑块;第二个算例为星载六关节刚-柔耦合机械臂展开模型,对上述两个模型的长度考虑为区间参数,并对含上述的不确定性的多柔体系统进行研究,从而验证本文算法的有效性。(本文来源于《第十届动力学与控制学术会议摘要集》期刊2016-05-06）
田强[6]（2015）在《大型复杂多柔体系统动力学研究进展与挑战》一文中研究指出随着科技进步,众多大型复杂的多柔体系统已被广泛应用于很多工业领域,如:大型空间站组合体、可展开卫星天线、巨型太阳帆以及极长深海作业管线系统等等。在内、外部确定或不确定性因素(如:碰撞、热、气动力与液动力等)影响下,这类系统在运动过程中会体现出极其复杂的动力学特性,如:大转动、大变形特性、非光滑特性、刚柔耦合特性、多场耦合特性等。描述这类(本文来源于《第九届全国多体系统动力学暨第四届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2015-10-16）
王喆,田强,胡海岩[7]（2015）在《含区间不确定性参数的多柔体系统动力学研究?》一文中研究指出随着大规模柔性精细结构在航天领域中的迅猛发展,其参数的不确定性变得不可忽视。通过结合Chebyshev采样方法,对经历大位移与大变形的柔性体进行了带有区间不确定参数的动力学分析。Chebyshev采样方法可以分为Chebyshev张量积方法(CTP)以及Chebyshev配点法(CCM),其中CTP可以较好的处理含有较少不确定性区间参数的刚柔耦合多体系统,而CCM适用于含有多个不确定性(本文来源于《第九届全国多体系统动力学暨第四届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2015-10-16）
肖潜飞[8]（2015）在《直齿齿轮传动多柔体系统动力学研究》一文中研究指出在多体系统动力学的框架下提出了一种研究考虑弹流润滑条件下的直齿轮啮合关节的耦合效应的计算方法。该直齿轮啮合多体系统采用绝对坐标方法建立动力学模型，其中刚性构件采用刚体的自然坐标方法（NCF）的绝对坐标方法建模，柔性构件采用绝对节点坐标方法（ANCF）建模。采用时变参数弹簧振子力学模型，对圆柱直齿轮副和圆锥直齿轮副关节建模。为计算齿轮在其啮合线上啮合力，通过Chaari公式计算得到齿轮时变啮合刚度、时变阻尼和静态传递误差。垂直于啮合线方向的滑移摩擦力由含考虑弾流润滑（EHD）条件的时变摩擦系数的摩擦模型计算得到。基于有限宽轴承的假设，将支撑该齿轮啮合系统的圆柱副的弾流润滑情况考虑在内。圆柱副中的润滑压力通过有限差分法求解雷诺方程得到。根据所提出的计算方法，开展的主要研究工作如下：1.探究了直齿轮副和圆柱副的多体系统动力学建模方法。将直齿轮啮合参数对多体系统的动态响应的影响进行了对比研究。2.进一步研究了齿轮副的关节效应对具有弹流润滑条件的圆柱副的曲柄摇杆多体系统的动态响应的影响，仿真的结果与已有相关文献结果一致。3.最后，对含有同步锥齿轮的环形可展天线的展开动力学进行了研究。建立了天线以及实际地面展开实验平台中的悬挂装置的刚柔耦合多体系统动力学模型，考虑了同步锥直齿轮副的关节效应，得到的一些数值仿真结果能够和地面实验结果吻合，但是也发现了现有仿真模型中存在的不足。在将来的研究工作中对不足之处进行完善。(本文来源于《北京理工大学》期刊2015-01-01）
李宁,赵真,王碧[9]（2014）在《基于绝对节点坐标的多柔体系统动力学建模方法研究》一文中研究指出空间站柔性太阳翼的展收以及驱动过程涉及大位移、大转动和大变形特性,利用刚性或小变形假设的建模方法会得出错误的分析结果。因此研究了柔性多体系统建模的绝对节点坐标法(ANCF),推导4节点36自由度矩形薄板动力学模型,利用向后差分法和Newton-Raphson迭代法求解系统的微分代数方程组。对柔性薄板的频率分析、柔性板单摆大变形分析和柔性负载的驱动等3个算例进行仿真研究。算例体现了建模方法的优势,可用于柔性太阳翼等大型柔性机构的展收以及驱动过程的动力学建模和仿真分析。(本文来源于《2014年可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2014-10-25）
刘芳华,吴洪涛,周波,方喜峰[10]（2013）在《基于旋量与模态分析理论的多柔体系统反向动力学仿真》一文中研究指出基于旋量与模态分析理论基础上,对多柔体系统的质量矩阵、刚度矩阵、反向动力学等进行了研究,由于质量矩阵是动力学研究的核心,因此质量和刚度矩阵的递推算法,以及它们可逆性的存在是形成高效算法的关键。运用Mathematica6.0软件,实现了多柔体系统反向动力学的符号推导;运用VisualC++编程软件实现与Mathematic6.0软件无缝集成,对多柔体系统动力学仿真及反向动力学进行参数化分析与计算,给出了实施过程。通过对某小型卫星算例验证,并与ADAMS的仿真结果进行对比,表明了结果的正确性和高效性。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2013年09期）
多柔体系统动力学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在多柔体动力学的微分代数方程求解过程中,需使用牛顿-辛普森(N-R)迭代方法对单个增量步中的高维非线性代数方程组进行求解。对于复杂系统,每一步N-R迭代需要求解高维稀疏线性方程组,高维线性方程组的求解效率直接决定了系统整体的计算效率。本文研究了用于快速求解大型稀疏线性方程组的GPU并行LU分解法。LU分解算法步骤为:1)主元消零算法提高分解的稳定性;2)近似最小度算法对系数矩阵元素重排列减少分解后的非零填充元素;3)符号分解算法求得分解后LU子矩阵非零元素位置结构;4)利用G-P算法进行矩阵分解得到LU子矩阵;5)回代求解线性方程组。其中LU分解是逐列计算的,将每一列划归不同的层,层与层之间有依赖关系,同一层内各列数据没有依赖关系,同一层中列的分解可以并行计算,再根据依赖关系逐层计算完成分解。GPU与CPU之间数据交换速度是限制计算速度提高的瓶颈之一,将数据交换与计算过程并行操作,传输与计算并行执行,可最大化利用GPU资源。上述算法中稀疏矩阵以压缩列格式存储。优化GPU内存访问,研究出高效的任务分配算法,设计适用于多CPU、多GPU异构架构计算系统的任务划分算法将进一步提升计算速度。基于该算法编写程序对柔性索网展开过程进行了仿真,验证了该算法的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多柔体系统动力学论文参考文献
[1].萧辉.面向大口径火炮一体化设计的多柔体系统动力学优化方法研究[D].南京理工大学.2017
[2].王坤,田强.多柔体系统动力学并行求解算法研究[C].第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2017
[3].石诚诚,田强.起重机绳索起吊系统的多柔体系统动力学研究[C].第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2017
[4].田强.多柔体系统动力学研究进展与挑战[C].第十届全国动力学与控制青年学者学术研讨会摘要集.2016
[5].王喆,田强,胡海岩.含有区间参数的多柔体系统动力学仿真与灵敏度分析[C].第十届动力学与控制学术会议摘要集.2016
[6].田强.大型复杂多柔体系统动力学研究进展与挑战[C].第九届全国多体系统动力学暨第四届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2015
[7].王喆,田强,胡海岩.含区间不确定性参数的多柔体系统动力学研究?[C].第九届全国多体系统动力学暨第四届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2015
[8].肖潜飞.直齿齿轮传动多柔体系统动力学研究[D].北京理工大学.2015
[9].李宁,赵真,王碧.基于绝对节点坐标的多柔体系统动力学建模方法研究[C].2014年可展开空间结构学术会议摘要集.2014
[10].刘芳华,吴洪涛,周波,方喜峰.基于旋量与模态分析理论的多柔体系统反向动力学仿真[J].机械科学与技术.2013
论文知识图
