江苏省自然科学基金(BK2007205)
- 作品数：10 被引量：130H指数：6
- 相关作者：章定国方建士吴胜宝康新华卫江更多>>
- 相关机构：南京理工大学南京工程学院中国运载火箭技术研究院更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金南京工程学院科研基金更多>>
- 相关领域：理学更多>>
- 刚体—微梁系统的动力学特性被引量：14
- 2010年
- 由于微尺度领域材料的力学性能存在尺度效应,使得微梁的动力学性态较传统的大尺寸柔性梁的动力学性态呈现明显的不同。对中心转动刚体、柔性微梁组成的刚体—微梁一类刚柔耦合系统的动力学特性进行研究。在柔性微梁变形位移中,计及横向位移引起轴向缩短的耦合变形量,采用偶应力理论(又称Cosserat理论)研究微梁动力学特性的尺度效应,由Hamilton原理推导出系统考虑尺度效应的刚柔耦合动力学方程。在此基础上,分析微梁固有频率对微尺度的依赖性,比较在不同转速下零次近似模型和一次近似模型振动频率的差异,从而确定在考虑尺度效应的微尺度下零次近似模型的适用范围,最后分析尺度效应和耦合变形量对微梁刚度的影响。研究表明,尺度效应提高微梁的固有频率,尺度效应对微梁刚度的影响是静态的,耦合变形量对微梁的刚度的影响与转速有关。
- 吴胜宝章定国康新
- 关键词：刚柔耦合系统固有频率
- 柔性机器人系统碰撞动力学建模被引量：20
- 2007年
- 讨论柔性机器人与其工作环境发生碰撞时的动力学建模问题。以空间链式柔性机器人为研究系统,该机器人由n杆n铰构成,柔性杆的变形用假设模态法表示。引入冲量势,运用拉格朗日方程推导出柔性机器人系统受外冲击的广义冲量-动量方程。结合碰撞恢复系数方程,进一步推导出两个柔性机器人系统发生碰撞的动力学方程。该方程中碰撞冲量和广义速度增量是解耦的,且适合于计算机程式求解。求解方程能得到因碰撞而产生的系统广义速度突变量和在碰撞点处的碰撞冲量。给出柔性机器人与其工作环境发生碰撞的算例,验证了所提出方法的有效性。
- 华卫江章定国
- 关键词：柔性机器人碰撞动力学
- 大位移运动导弹圆筒在冲击波作用下的动力学与毁伤研究被引量：1
- 2010年
- 该文对作空间运动的柔性导弹圆筒在冲击波作用下的动力学和毁伤问题进行了研究。采用运动弹性动力学方法对系统进行了动力学建模,建立了冲击波作用下的柔性导弹圆筒的大位移动力学方程和柔性导弹圆筒作横向二维振动的动力学方程。采用假设模态法描述柔性变形,将偏微分形式的动力学方程转化为常微分方程。在动力学分析基础上,对圆筒的强度进行了分析,考虑了筒身存在孔洞而出现的应力集中现象。最后通过1个实例数值分析了冲击波作用下的柔性导弹圆筒的动力学响应和毁伤效应。
- 肖建强章定国陈爱军李向东
- 关键词：运动弹性动力学冲击波毁伤
- 大范围运动刚体-柔性梁刚柔耦合动力学分析被引量：44
- 2011年
- 对自由大范围运动情况下刚体-柔性梁系统的刚柔耦合动力学特性进行了研究。考虑系统作平面大范围运动及柔性梁的纵向和横向变形,在纵向变形位移中计及横向弯曲引起的轴向缩短,即耦合变形项。采用假设模态法对柔性梁进行离散,运用拉格朗日方程推导出系统刚柔耦合动力学方程。分大范围运动为转动、平动,平面运动进行了动力学仿真,重点探讨了大范围平动下的刚体-柔性梁系统的刚柔耦合动力学特性。首先研究了系统在外界激励作用下的耦合动力学,其次分析了已知大范围平动对柔性梁小变形运动的影响。结果表明:零次近似模型不能反映大范围平动和柔性梁小变形运动之间的耦合作用;在不同的大范围平动加速度下,柔性梁中既可存在动力刚化效应,也可存在动力柔化效应。
- 吴胜宝章定国
- 关键词：动力刚化
- 刚体—柔性梁及末端质量系统的动力学分析被引量：1
- 2008年
- 研究刚体—柔性梁带末端质量系统作大范围旋转运动时的动力学问题.采用子系统法建立考虑"动力刚化"效应的系统刚柔耦合动力学方程,并采用假设模态描述变形,将偏微分方程转化为常微分方程进行求解.文中给出了算例,比较刚体—柔性梁带末端质量系统与不带末端质量系统的动力学响应的差异.
- 方建士章定国
- 关键词：柔性梁动力刚化
- 考虑集中质量的旋转悬臂梁的动力学建模与频率分析被引量：5
- 2011年
- 对考虑集中质量的旋转悬臂梁的刚柔耦合动力学建模和频率特性进行了研究。在精确描述柔性梁非线性变形基础上,利用Lagrange方程和假设模态法,在计入柔性梁由于横向变形而引起的轴向变形的二阶耦合量的条件下,推导出考虑"动力刚化"项的动力学方程。利用狄拉克δ函数,将任意位置的集中质量纳入梁的横向振动动力学方程,避免增加系统自由度。引入无量纲变量,对横向振动动力学方程做无量纲化处理,通过数值计算分析集中质量对柔性梁横向弯曲振动固有频率的影响。研究发现,随着集中质量比率的增大,第1阶固有频率轨迹线在下降;悬臂梁横向弯曲振动的固有频率并非随集中质量位置比率单调变化。
- 方建士章定国
- 关键词：悬臂梁刚柔耦合
- 多杆空间柔性机器人递推Lagrange动力学建模和仿真被引量：27
- 2009年
- 研究了多杆空间柔性机器人的动力学问题.运用Lagrange方法,结合齐次变换矩阵,推导得到了多杆空间柔性机器人动力学方程,在推导过程中采用了运动学递推策略以提高计算效率.建模时除考虑柔性构件的横向弯曲变形外,还计及了构件的扭转变形.基于上述理论研制了多杆空间柔性机器人动力学仿真软件,并对一空间柔性机器人进行了动力学仿真计算,验证了理论和软件的先进性能.
- 章定国
- 关键词：柔性机器人动力学数值模拟
- 大范围运动柔性梁的连续力法撞击动力学分析被引量：4
- 2008年
- 该文研究了柔性梁作大范围旋转运动时的撞击动力学问题。采用子系统法建立了考虑"动力刚化"效应的系统刚柔耦合动力学方程,并采用假设模态法描述变形,将偏微分形式的动力学方程转化为常微分方程。采用Hertz接触理论和非线性阻尼理论建立接触-碰撞模型,导出柔性梁含碰撞的动力学方程。文中给出了算例,验证了该文方法,并对大范围旋转运动下的柔性梁的动力学进行了探讨。
- 方建士李宝玉章定国
- 关键词：柔性梁
- 旋转悬臂梁的刚柔耦合动力学建模与频率分析被引量：24
- 2012年
- 对固结于转动刚体上外接柔性梁的刚柔耦合动力学建模和频率特性进行了研究,在精确描述柔性梁非线性变形的基础上,利用Hamilton变分原理和假设模态法,在计入柔性梁由于横向变形而引起的轴向变形二阶耦合量的条件下,推导出考虑"动力刚化"项的一次近似耦合模型。首先忽略柔性梁纵向变形的影响,给出一次近似简化模型,引入无量纲变量,对简化模型做无量纲化处理,分析梁固有频率对模态截断数的依赖性;其次研究在一次近似简化模型和零次近似简化模型下,调谐角速度与共振现象的关系;最后分析一次近似耦合模型的动力特性。研究发现,为保证计算的精度,模态截断数应随无量纲角速度的增大而增加,合理的模态截断数具有收敛值;一次近似简化模型下悬臂梁横向弯曲振动不存在共振调谐角速度,一次耦合模型下柔性梁并没有出现屈曲失稳现象。现有典型文献的相关结论是值得商榷的。
- 方建士章定国
- 关键词：悬臂梁刚柔耦合
- 考虑尺度效应的微梁刚柔耦合动力学分析被引量：8
- 2010年
- 不少微观实验已经证实,微尺度领域材料的力学性能存在尺度效应.文章以转动刚体、柔性微梁组成的刚柔耦合系统为研究对象,采用偶应力理论(又称Cosserat理论)研究微梁动力学特性的尺度效应,运用拉格朗日方程推导出系统考虑尺度效应的一次近似刚柔耦合动力学方程.仿真结果表明,较该文提出的一次近似耦合模型,传统的零次近似耦合模型在刚体作高速旋转时不能正确地描述微梁的动力学行为;尺度效应使微梁振动的振幅减小,频率增大.
- 章定国吴胜宝康新
- 关键词：刚柔耦合系统动力学
