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

1、本文對(duì)剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模理論和仿真進(jìn)行了研究。 剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與一般的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題有著本質(zhì)的差別，表現(xiàn)為大位移剛性運(yùn)動(dòng)和小位移變形運(yùn)動(dòng)之間的強(qiáng)烈耦合。Kane研究了作大范圍運(yùn)動(dòng)的彈性梁模型，首次提出“動(dòng)力剛化”的概念，揭示了柔性梁的縱橫向振動(dòng)的耦合所引起的耦合變形項(xiàng)是產(chǎn)生“動(dòng)力剛化”現(xiàn)象的本質(zhì)原因。 本文根據(jù)多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，創(chuàng)新地提出了剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動(dòng)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(jiǎn)單系統(tǒng)，再由現(xiàn)存的簡(jiǎn)單系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型組合成整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型的一種方法，能避免使用同一種動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)時(shí)的冗繁，具有建模效率高，系統(tǒng)方程耦合度低等優(yōu)點(diǎn)。 本文采用微元法對(duì)做任意三維運(yùn)動(dòng)的柔性梁和中心剛體、柔性梁及末端質(zhì)量組成的兩個(gè)耦合系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模。用假設(shè)模態(tài)法對(duì)這兩個(gè)模型進(jìn)行離散，得到了考慮耦合變形項(xiàng)的系統(tǒng)動(dòng)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(jìn)行動(dòng)力學(xué)性態(tài)分析和