变拓扑柔性多体系统动力学若干关键问题的理论与实验研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

11132007

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

洪嘉振

完成单位：

上海交通大学

中文关键词：

多体系统; 接触碰撞; 刚-柔-热耦合; 动力学建模; 计算方法;

其他语种关键词：

Multibody system; contact/impact; rigid-flexible-thermal coupling; dynamic modeling; algorithm

项目类型：

重点项目

语种：

中文

开始日期：

2012-01-01

结束日期：

2016-12-31

中文摘要：

本项研究以航天工程为背景，针对现代大型复杂航天器总体设计中遇到的诸如航天器非连续的动力学过程问题，通过理论分析与实验研究，重点解决变拓扑柔性多体系统动力学建模理论和计算方法中的若干关键问题。基于非连续动力学过程通过合理切换可分解为若干连续过程的思路，将复杂机械系统变拓扑过程统一在通用的柔性多体系统模型下，研究通用与高效的柔性多体系统刚柔耦合动力学模型与接触碰撞动力学模型，解决变拓扑柔性动力学全局仿真系统切换的关键问题。针对变拓扑柔性多体系统动力学的非连续、非光滑特性和存在时间及空间的多尺度问题，研究柔性多体系统非连续动力学全局仿真计算方法。对包含快变量和慢变量的多时间尺度多体系统的复杂非线性动力学行为进行定性分析，为实现动力学仿真和控制策略提供参考依据。此外，考虑到现代大型复杂航天器热环境的影响，本项目将提出刚-柔-热耦合动力学模型，研究时变的温度场对刚柔耦合航天器动力特性的影响。