發(fā)布時(shí)間：2020-09-01 12:44

　　 本文基于多體系統(tǒng)傳遞矩陣法對(duì)多端點(diǎn)梁的動(dòng)力學(xué)建模以及含多端點(diǎn)梁的多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)求解進(jìn)行了研究。多體系統(tǒng)傳遞矩陣法是由芮筱亭團(tuán)隊(duì)提出的利用多體系統(tǒng)中的狀態(tài)矢量之間的傳遞關(guān)系來(lái)研究多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的新方法。元件聯(lián)接端狀態(tài)矢量?jī)?nèi)的狀態(tài)變量(加速度、角加速度、內(nèi)力和內(nèi)力矩)總能分成互補(bǔ)的兩部分,且這兩部分狀態(tài)變量之間的線性關(guān)系可以用聯(lián)接端的Riccati傳遞方程描述。將元件輸入端的Riccati傳遞方程與元件的傳遞方程相結(jié)合即可推導(dǎo)出元件Riccati傳遞方程的一般形式。同時(shí),考慮到Riccati傳遞方程的維數(shù)僅為聯(lián)接端狀態(tài)變量個(gè)數(shù)的一半,本文從鉸元件滿(mǎn)足的基本方程出發(fā)直接建立鉸元件輸入輸出端Riccati傳遞方程的遞推關(guān)系,并給出了固結(jié)鉸,轉(zhuǎn)動(dòng)鉸,滑移鉸和虛鉸這幾種常見(jiàn)鉸元件的Riccati傳遞方程。相比于先推導(dǎo)鉸元件傳遞方程再將傳遞方程與riccati方程結(jié)合的新版多體系統(tǒng)riccati傳遞矩陣法,本文的處理方法無(wú)需體元件的輸入輸出端鉸元件類(lèi)型相同的假設(shè),對(duì)于約束多樣的樹(shù)形系統(tǒng)更具優(yōu)勢(shì)。本文提出的多體系統(tǒng)Riccati傳遞矩陣法和新版多體系統(tǒng)傳遞矩陣法一樣,屬于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)精確方法。對(duì)多端點(diǎn)梁進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模時(shí)考慮梁橫向彎曲變形,且在縱向位移中計(jì)及由此產(chǎn)生的軸向縮短,即二次耦合變形項(xiàng)。采用浮動(dòng)坐標(biāo)法描述梁的變形,采用假設(shè)模態(tài)法離散變形場(chǎng),運(yùn)用若丹變分和虛功率原理建立了梁的動(dòng)力學(xué)方程。由此得到的動(dòng)力學(xué)方程,有效計(jì)入了梁的“動(dòng)力剛化”效應(yīng),不僅適用于低轉(zhuǎn)動(dòng)角速度問(wèn)題,也適用于高轉(zhuǎn)動(dòng)角速度問(wèn)題。將改寫(xiě)梁的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程得到多端點(diǎn)梁的傳遞方程和幾何方程和Riccati傳遞方程相結(jié)合,即可得到多端點(diǎn)梁的Riccati傳遞方程的一般形式。本文建立的多端點(diǎn)梁的傳遞方程豐富了多體系統(tǒng)傳遞矩陣庫(kù),拓寬了多體系統(tǒng)傳遞矩陣法目前的使用范圍,對(duì)一般多端輸入彈性體傳遞方程的建立具有重要的參考意義。通過(guò)對(duì)中心剛體-梁系統(tǒng)、機(jī)械臂系統(tǒng)、航天器系統(tǒng)、一般樹(shù)形系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)計(jì)算,驗(yàn)證了含多端輸入梁的多體系統(tǒng)Riccati傳遞矩陣法的正確性。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：O313.7
【部分圖文】：

１緒論碩士學(xué)位論文逡逑以及振動(dòng)控制研究具有重要意義。逡逑現(xiàn)代兵器系統(tǒng)中也存在很多柔性體的變形。如圖１．４所示的武裝直升機(jī)，主要由機(jī)逡逑體、尾槳、旋翼、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置以及一些機(jī)載飛行設(shè)備、功能儀表等組成，靠傳逡逑動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋翼和尾槳產(chǎn)生升力和操縱力、操縱力矩來(lái)控制飛行。直升機(jī)的振動(dòng)主要來(lái)逡逑自于兩方面：一是旋翼系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)等元部件的振動(dòng)；二是機(jī)體、操縱系逡逑統(tǒng)、武器設(shè)備等的強(qiáng)迫振動(dòng)。直升機(jī)的振動(dòng)會(huì)干影響機(jī)組成員的舒適程度，降低機(jī)載設(shè)逡逑備的使用性能及可靠性，縮短直升機(jī)使用壽命，增加對(duì)直升機(jī)的維修保養(yǎng)費(fèi)用。武裝直逡逑升機(jī)系統(tǒng)可視為由多剛?cè)狍w組成的復(fù)雜多體系統(tǒng)，其振動(dòng)與噪聲水平取決于直升機(jī)多體逡逑系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。考慮彈性效應(yīng)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可為揭示直升機(jī)武器系統(tǒng)振動(dòng)噪聲成逡逑因、降低旋翼振動(dòng)噪聲提供關(guān)鍵技術(shù)和手段。

１緒論碩士學(xué)位論文逡逑以及振動(dòng)控制研究具有重要意義。逡逑現(xiàn)代兵器系統(tǒng)中也存在很多柔性體的變形。如圖１．４所示的武裝直升機(jī)，主要由機(jī)逡逑體、尾槳、旋翼、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置以及一些機(jī)載飛行設(shè)備、功能儀表等組成，靠傳逡逑動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋翼和尾槳產(chǎn)生升力和操縱力、操縱力矩來(lái)控制飛行。直升機(jī)的振動(dòng)主要來(lái)逡逑自于兩方面：一是旋翼系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)等元部件的振動(dòng)；二是機(jī)體、操縱系逡逑統(tǒng)、武器設(shè)備等的強(qiáng)迫振動(dòng)。直升機(jī)的振動(dòng)會(huì)干影響機(jī)組成員的舒適程度，降低機(jī)載設(shè)逡逑備的使用性能及可靠性，縮短直升機(jī)使用壽命，增加對(duì)直升機(jī)的維修保養(yǎng)費(fèi)用。武裝直逡逑升機(jī)系統(tǒng)可視為由多剛?cè)狍w組成的復(fù)雜多體系統(tǒng)，其振動(dòng)與噪聲水平取決于直升機(jī)多體逡逑系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律�？紤]彈性效應(yīng)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可為揭示直升機(jī)武器系統(tǒng)振動(dòng)噪聲成逡逑因、降低旋翼振動(dòng)噪聲提供關(guān)鍵技術(shù)和手段。

１緒論碩士學(xué)位論文逡逑以及振動(dòng)控制研究具有重要意義。逡逑現(xiàn)代兵器系統(tǒng)中也存在很多柔性體的變形。如圖１．４所示的武裝直升機(jī)，主要由機(jī)逡逑體、尾槳、旋翼、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置以及一些機(jī)載飛行設(shè)備、功能儀表等組成，靠傳逡逑動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋翼和尾槳產(chǎn)生升力和操縱力、操縱力矩來(lái)控制飛行。直升機(jī)的振動(dòng)主要來(lái)逡逑自于兩方面：一是旋翼系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)等元部件的振動(dòng)；二是機(jī)體、操縱系逡逑統(tǒng)、武器設(shè)備等的強(qiáng)迫振動(dòng)。直升機(jī)的振動(dòng)會(huì)干影響機(jī)組成員的舒適程度，降低機(jī)載設(shè)逡逑備的使用性能及可靠性，縮短直升機(jī)使用壽命，增加對(duì)直升機(jī)的維修保養(yǎng)費(fèi)用。武裝直逡逑升機(jī)系統(tǒng)可視為由多剛?cè)狍w組成的復(fù)雜多體系統(tǒng)，其振動(dòng)與噪聲水平取決于直升機(jī)多體逡逑系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。考慮彈性效應(yīng)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可為揭示直升機(jī)武器系統(tǒng)振動(dòng)噪聲成逡逑因、降低旋翼振動(dòng)噪聲提供關(guān)鍵技術(shù)和手段。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 芮筱亭;戎保;;多體系統(tǒng)傳遞矩陣法研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2012年01期

2 和興鎖;李雪華;鄧峰巖;;平面柔性梁的剛-柔耦合動(dòng)力學(xué)特性分析與仿真[J];物理學(xué)報(bào);2011年02期

3 和興鎖;鄧峰巖;王睿;;具有大范圍運(yùn)動(dòng)和非線性變形的空間柔性梁的精確動(dòng)力學(xué)建模[J];物理學(xué)報(bào);2010年03期

4 芮筱亭;于海龍;何斌;陸毓琪;王公廉;楊富鋒;;艦炮振動(dòng)分析的多體系統(tǒng)有限元傳遞矩陣法[J];兵工學(xué)報(bào);2007年09期

5 鄧峰巖;和興鎖;李亮;張娟;趙春燕;;耦合變形對(duì)大范圍運(yùn)動(dòng)柔性梁動(dòng)力學(xué)建模的影響[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

6 何斌;芮筱亭;陸毓琪;;多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)Riccati離散時(shí)間傳遞矩陣法[J];兵工學(xué)報(bào);2006年04期

本文編號(hào)：2809750