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作大范围空间运动柔性梁的刚-柔耦合动力学

力学学报 2006年第2期38卷 276-282页

作者：刘锦阳李彬洪嘉振上海交通大学工程力学系上海200030

研究带中心刚体的作大范围空间运动梁的刚-柔耦合动力学问题．从精确的应变-位移关系式出发,在动力学变分方程中,考虑了横截面转动的惯性力偶和与扭转变形有关的弹性力的虚功率,用速度变分原理建立了考虑几何非线性的空间梁的刚-柔耦合... 详细信息

研究带中心刚体的作大范围空间运动梁的刚-柔耦合动力学问题．从精确的应变-位移关系式出发,在动力学变分方程中,考虑了横截面转动的惯性力偶和与扭转变形有关的弹性力的虚功率,用速度变分原理建立了考虑几何非线性的空间梁的刚-柔耦合动力学方程,用有限元法进行离散．通过对空间梁系统的数值仿真研究扭转变形和截面转动惯量对系统动力学性态的影响．

关键词：柔性梁作大范围空间运动刚-柔耦合动力学几何非线性截面转动惯量扭转变形

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考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学特性

上海交通大学学报 2008年第8期42卷 1226-1232,1237页

作者：刘锦阳袁瑞洪嘉振上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

研究考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学规律.根据柔性板的运动学关系和本构关系,用Jourdain速度变分原理建立了作空间运动的柔性体的动力学变分方程.引入与应变率有关的耦合项,建立了连续的热传导变分方程.用三维空间的有限元法分别... 详细信息

研究考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学规律.根据柔性板的运动学关系和本构关系,用Jourdain速度变分原理建立了作空间运动的柔性体的动力学变分方程.引入与应变率有关的耦合项,建立了连续的热传导变分方程.用三维空间的有限元法分别对变形场和温度场进行离散,建立了动力学和热传导耦合方程.研究温度变化对系统的刚-柔耦合动力学特性的影响,发现在周期性热流作用下的共振频率与频谱分析得到的系统固有频率之间的内在关系,揭示了热传导方程中与弹性变形有关的耦合项对温度变化的影响.最后从温度场的泰勒多项式出发,对三维空间的温度场和变形场建立了精确的二维有限元模型,并对二维线性近似有限元模型的适用性进行了研究.

关键词：柔性板热效应三维有限元模型刚-柔耦合动力学

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计及热应变的空间曲梁的刚-柔耦合动力学

固体力学学报 2007年第1期28卷 30-36页

作者：刘锦阳李彬陆皓上海交通大学工程力学系上海200030 上海交通大学材料科学与工程系上海200030

研究带中心刚体的作大范围运动的空间曲梁的刚-柔耦合动力学.结合混合坐标法和绝对坐标法的特点,取与中心刚体大范围运动有关的变量和柔性梁各单元节点相对中心刚体连体基的位移和斜率作为广义坐标,建立了一种新的柔性梁的刚柔耦合模型... 详细信息

研究带中心刚体的作大范围运动的空间曲梁的刚-柔耦合动力学.结合混合坐标法和绝对坐标法的特点,取与中心刚体大范围运动有关的变量和柔性梁各单元节点相对中心刚体连体基的位移和斜率作为广义坐标,建立了一种新的柔性梁的刚柔耦合模型.基于精确的应变和位移的关系式,根据Jourdian速度变分原理,建立了带中心刚体柔性曲梁的有限元离散的动力学方程.数值对比了空间曲梁系统和空间直梁系统的刚柔耦合动力学性质,用能量守恒规律验证了文中曲梁模型的合理性.在此基础上,在应变能中计及热应变,研究温度增高引起的曲梁的热膨胀对系统的动力学性态的影响.

关键词：大范围运动空间曲梁刚-柔耦合动力学热应变

计及剪切变形的Timoshenko梁的刚-柔耦合动力学

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计算力学学报 2006年第4期23卷 419-422页

作者：李彬刘锦阳洪嘉振上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

研究带中心刚体的Timoshenko梁的刚-柔耦合动力学问题。从力学的基本原理出发,基于Timoshenko梁假设,用虚功原理建立了带中心刚体的柔性梁的刚-柔耦合动力学方程。仿真计算结果表明,随着梁的惯量矩和横截面积比逐渐增大,剪切变形对梁的... 详细信息

研究带中心刚体的Timoshenko梁的刚-柔耦合动力学问题。从力学的基本原理出发,基于Timoshenko梁假设,用虚功原理建立了带中心刚体的柔性梁的刚-柔耦合动力学方程。仿真计算结果表明,随着梁的惯量矩和横截面积比逐渐增大,剪切变形对梁的刚-柔耦合动力学性态产生了一定的影响。此外,本文还对不计剪切变形的Euler-Bernoulli梁假设的适用性进行了研究。

关键词：剪切变形 Timoshenko梁刚-柔耦合动力学

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柔性体的刚-柔耦合动力学分析

固体力学学报 2002年第2期23卷 159-166页

作者：刘锦阳洪嘉振上海交通大学工程力学系上海200030

对柔性梁的刚柔耦合动力学特性进行分析 .从连续介质力学理论出发 ,在纵向变形位移中计及了耦合变形量 ,用Jourdain速度变分原理导出了柔性梁的刚柔耦合动力学方程 .定量地研究了非惯性系下柔性梁的动力学性质 ,比较了在不同转速下... 详细信息

对柔性梁的刚柔耦合动力学特性进行分析 .从连续介质力学理论出发 ,在纵向变形位移中计及了耦合变形量 ,用Jourdain速度变分原理导出了柔性梁的刚柔耦合动力学方程 .定量地研究了非惯性系下柔性梁的动力学性质 ,比较了在不同转速下零次近似模型和耦合模型的振动频率的差异 .为了确定零次近似模型的适用范围 ,引入与转速和基点加速度有关的相关系数 ,提出了零次近似模型的适用判据为相关系数小于 0 .1.在此基础上 ,进一步研究在大范围运动是自由的情况下柔性梁的大范围运动和变形运动的耦合机理 ,计算了带平动刚体的柔性梁的大范围运动规律 ,揭示零次近似模型和耦合模型的刚 -柔耦合动力学性质的根本差异 .

关键词：刚-柔耦合动力学柔性梁连续介质力学平动刚体

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卫星太阳电池阵的刚-柔耦合动力学

空间科学学报 2004年第5期24卷 367-372页

作者：刘锦阳洪嘉振上海交通大学工程力学系上海200030

研究了卫星太阳电池阵在多点撞击过程中的刚-柔耦合动力学问题.基于Jourdain速度变分原理和单向递推组集方法,建立了柔性多体系统的动力学模型.用Hertz撞击法则建立了撞击力和撞击处的局部变形关系,分别用刚体模型和柔性体模型仿真计算... 详细信息

研究了卫星太阳电池阵在多点撞击过程中的刚-柔耦合动力学问题.基于Jourdain速度变分原理和单向递推组集方法,建立了柔性多体系统的动力学模型.用Hertz撞击法则建立了撞击力和撞击处的局部变形关系,分别用刚体模型和柔性体模型仿真计算了太阳电池阵的撞击力、撞击时间,揭示了变形运动和大范围运动的相互耦合作用.

关键词：卫星太阳电池阵多点撞击刚-柔耦合动力学 Hertz撞击法局部变形

哑铃型航天器刚-柔耦合动力学建模与仿真分析

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动力学与控制学报 2021年第6期19卷 25-32页

作者：王博洋刘铸永郑鹏飞上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201109

为满足深空探测的需求,需要构建一种全新的哑铃型航天器.由于构型和质量分布的差异,传统"中心刚体+柔性附件"动力学模型将不再适用,因此必须针对该构型建立一种高效准确的动力学模型.本文基于小变形假设,利用浮动坐标法,采用多体系统动... 详细信息

为满足深空探测的需求,需要构建一种全新的哑铃型航天器.由于构型和质量分布的差异,传统"中心刚体+柔性附件"动力学模型将不再适用,因此必须针对该构型建立一种高效准确的动力学模型.本文基于小变形假设,利用浮动坐标法,采用多体系统动力学单向递推组集方法,建立了哑铃型航天器的刚-柔耦合动力学模型.该模型考虑了哑铃型航天器的轨道-姿态-变形之间的耦合效应,保留了全部变形高次耦合项.通过采用本文方法建立的"刚体-桁架-刚体"模型和已有的两种哑铃型航天器模型,对典型算例进行动力学仿真和比较.仿真结果表明,本文模型很好地反映了哑铃型航天器的刚-柔耦合动力学特性,末端物体的转动惯量将会影响系统的动力学响应,不能简单忽略.本研究将为哑铃型航天器的总体设计,特别是控制规律的设计,提供重要的技术支持.

关键词：哑铃型航天器刚-柔耦合动力学多体系统单向递推组集方法数值仿真

气浮台-薄板刚-柔耦合系统动力学建模和实验研究

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振动与冲击 2012年第21期31卷 11-14,21页

作者：刘锦阳邹凡余征跃上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

对气浮台和大变形薄板多体系统动力学建模理论和实验方法进行研究。基于非线性应变和位移关系,从曲率的精确表达式出发,用绝对节点坐标法建立了大变形矩形薄板的动力学变分方程。考虑结构阻尼,建立了气浮台和大变形薄板多体系统的动力... 详细信息

对气浮台和大变形薄板多体系统动力学建模理论和实验方法进行研究。基于非线性应变和位移关系,从曲率的精确表达式出发,用绝对节点坐标法建立了大变形矩形薄板的动力学变分方程。考虑结构阻尼,建立了气浮台和大变形薄板多体系统的动力学方程。利用非接触式的运动测量仪测量特征点的速度和气浮台的角速度,利用应变仪测量特征点的应变,通过理论和实验结果的数值对比验证了几何非线性动力学模型的正确性。

关键词：大变形刚-柔耦合动力学几何非线性实验

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平动弹性梁的刚-柔耦合动力学

力学季刊 2002年第4期23卷 450-454页

作者：蒋丽忠洪嘉振中南大学铁道校区土木建筑工程学院长沙410075 上海交通大学工程力学系上海200030

本文建立了作大范围平动弹性梁的刚-柔耦合动力学控制方程。分析了大范围平动对弹性梁变形运动动力学性质的影响,发现了大范围平动与变形运动之间的耦合动力学与大范围转动与变形运动之间的耦合动力学存在显著的差异。大范围平动使弹性... 详细信息

本文建立了作大范围平动弹性梁的刚-柔耦合动力学控制方程。分析了大范围平动对弹性梁变形运动动力学性质的影响,发现了大范围平动与变形运动之间的耦合动力学与大范围转动与变形运动之间的耦合动力学存在显著的差异。大范围平动使弹性梁的刚度降低,同时使系统阻尼增加;而大范围转动使弹性梁的刚度增加,同时使系统产生了能量转换的陀螺效应。因此,柔性多体系统刚-柔耦合动力学建模中必须包括大范围平动与柔性体变形运动之间的耦合动力学效应。

关键词：弹性梁大范围平动刚-柔耦合动力学负刚度阻尼