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The numerical method for three-dimensional impact with friction of multi-rigid-body system

Science china(Physics,Mechanics & Astronomy) 2006年第1期49卷 102-118页

作者： zhao zhen1,2. liu caishan2.& chen bin2.1. beijing institute of graphic communication,{2., china 2. Department of Mechanics & Engineering Science, Peking University, beijing 100871, china beijing institute of {2. communication Beijing 102600 China Department of Mechanics & Engineering Science Peking University Beijing 100871 China

The differential equations for planar impacts reduce to an algebraic form, and can be easily solved. For three dimensional impacts with friction, there is no closed-form solution, and numerical integration is required due to the swerve behavior of tangential impulse during collisions. The dynamic governing equations in the impact process are built up in impulse space based on the Lagrangian equation in this paper. The coefficient of restitution defined by Poisson is used as the condition of impact termination. A valid nu- merical method for solving three-dimensional frictional impact of multi-rigid body system is established. The singular cases of tangential movement in sticking point are especially noticed and analyzed. Several examples are present to reveal the different kinds of tan- gential movement modes varied with the normal impulse during collision.

关键词： multi-rigid body, impact, friction.

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