【摘要】：對(duì)在平面內(nèi)做大范圍轉(zhuǎn)動(dòng)的中心剛體柔性梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究,建立了考慮大變形效應(yīng)的系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真.該動(dòng)力學(xué)模型不但考慮了柔性梁橫向彎曲變形和縱向變形(包含軸向拉伸變形和橫向彎曲變形而引起的縱向縮短項(xiàng)),還考慮了縱向變形對(duì)曲率的影響,稱為曲率縱向變形效應(yīng).在以往的研究中,柔性梁的橫向彎曲變形能往往直接使用柔性梁橫向彎曲變形來表達(dá),并沒有考慮縱向變形的影響.為了考慮柔性梁縱向變形對(duì)橫向彎曲變形能的影響,在浮動(dòng)坐標(biāo)系下使用柔性梁參數(shù)方程形式的精確曲率公式來計(jì)算柔性梁的彎曲變形能.在此基礎(chǔ)上建立了基于浮動(dòng)坐標(biāo)系的考慮曲率縱向變形效應(yīng)的剛耦合動(dòng)力學(xué)模型.論文給出了數(shù)值仿真算例,驗(yàn)證了本文所建的動(dòng)力學(xué)模型既能適用于柔性梁的小變形問題,又能適用于大變形問題,且較現(xiàn)有高次剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型更加適用于大變形問題的處理.論文還通過與能處理柔性梁大變形問題的絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法的比較,驗(yàn)證了模型的正確性.
[Abstract]:In this paper, the dynamics of flexible beam system with central rigid body which rotates in a wide range in plane is studied. The dynamic model of rigid-flexible coupling system considering large deformation effect is established, and the dynamic simulation is carried out. The dynamic model takes into account not only the transverse bending deformation and longitudinal deformation of flexible beams (including the longitudinal shortening caused by axial tensile deformation and transverse bending deformation), but also the effect of longitudinal deformation on curvature. Called curvature longitudinal deformation effect. In previous studies, the transverse bending deformation of flexible beams is usually expressed directly by the transverse bending deformation of flexible beams, without considering the effect of longitudinal deformation. In order to consider the effect of longitudinal deformation of flexible beam on transverse bending deformation energy, the exact curvature formula in the form of parameter equation of flexible beam is used to calculate the bending deformation energy of flexible beam in floating coordinate system. On this basis, a rigid-coupled dynamic model based on floating coordinate system considering the effect of longitudinal deformation of curvature is established. A numerical simulation example is given to verify that the dynamic model presented in this paper can be applied to both small and large deformation problems of flexible beams, and that the dynamic model proposed in this paper is suitable for both small and large deformation problems of flexible beams. Compared with the existing high-order rigid-flexible coupling dynamic model, it is more suitable for the treatment of large deformation problems. The correctness of the model is verified by comparing with the absolute node coordinate method which can deal with the large deformation of flexible beams.
【作者單位】： 南京理工大學(xué)理學(xué)院;上海交通大學(xué)工程力學(xué)系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11272155,11132007) 江蘇省“333工程”(BRA2011172) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)專項(xiàng)資金(30920130112009)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：O313.3

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2452166