Hits:

Indexed by:会议论文

Date of Publication:2011-08-22

Page Number:1-13

Key Words:多体系统;空间棱柱铰;约束反力;接触力

Abstract:　　多体系统中铰内的摩擦接触异常复杂：摩擦力与铰内接触点和接触位置相关，同时又与整个系统的动力学相互耦合，与已知外力情况下的单个铰相比，在多体系统背景下的铰内摩擦接触分析具有相当的难度。按照传统的接触动力学，需要利用可能接触点缝隙函数值的正负判断是否发生接触，因而必须解除铰的运动学约束，将铰所关联的物体看作是自由的，通过计算物体间的相对运动计算缝隙函数值，计算过程十分繁复。更为困难的是，当铰内缝隙很小时，铰内物体的相对运动幅度几乎与计算误差处于同一个数量级，接触点的计算精度很差，常常导致分析结果失去参考价值。工程中大部分机械系统中，铰内间隙都是很小的，对其开展研究具有理论和应用价值。本文首先研究了铰约束反力与铰内接触力之间的关系，结合铰内单面约束条件以及系统加速度与铰内摩擦力间的函数关系，给出了确定铰内接触点和接触力的互补方程，实现了在小间隙条件下，不需具体计算缝隙函数值仍能求解铰内接触位置和接触力，避免了传统方法中数值误差造成的困难，同时也大幅度地提高了计算效率。