柔性多体系统非连续动力学建模理论与仿真技术研究

根据复杂机械动力学计算机辅助分析的需求，本项目重点解决柔性多体系统非连续动力学仿真中的关键问题。柔性多体非连续动力学是一种连续-切换-连续的动力学行为，是一种广义的变拓扑过程，包括物体的改变、约束的改变和物体间相互作用的改变。基于高效精确通用的柔性多体系统动力学模型，将非连续动力学过程分解为若干个连续过程的合理切换。为此本项目首先研究同时满足科学性、通用性、兼容性、高效性等指标的柔性多体系统连续动力学模型及其计算方法。针对接触碰撞典型的柔性多体非连续动力学问题，研究接触碰撞发生阶段力学本构关系，建立精确而又高效的接触碰撞力学模型，研究该模型参与柔性多体系统动力学仿真的计算方法。从物理瞬时性切换条件离散化的角度统一研究变拓扑过程切换条件离散模型与计算方法。结合实验，研究不同的运动情况以及材料参数、几何形状等因素对柔性多体非连续动力学行为的影响。