平面柔性多体系统动力学：回转键合图法解析

"平面柔性多体系统完全动力学问题的回转键合图法 (2005年)，王中双，陆念力，徐长顺，哈尔滨工业大学，齐齐哈尔大学" 本文主要探讨的是平面柔性多体系统的完全动力学问题，采用了一种名为“回转键合图法”的建模技术。回转键合图法是一种处理复杂系统动力学的有效工具，尤其适用于那些包含刚性、弹性以及多种能量域相互耦合的系统。在平面柔性多体系统中，这些因素的存在使得动力学建模变得极其复杂。 平面柔性多体系统通常由多个相互连接的柔性和刚性部件组成，它们在运动过程中会受到各种力的影响，如惯性力、约束力和外力等。完全动力学问题指的是考虑所有这些因素，包括非线性的几何约束和微分因果关系，来精确描述系统的行为。在传统方法中，解决这类问题时可能会遇到代数环问题，即在建立状态方程和约束反力方程时，由于非线性几何约束和微分因果关系导致的相互依赖。 文章提出的方法是通过回转键合图法来构建系统模型。键合图模型是一种图形化表示，可以直观地展示系统中各组件的能量流动和转换。回转键合图法强调了对刚弹性及多种能域相互耦合的考虑，使得模型能够更准确地反映系统的真实动态特性。作者推导出了一套统一的公式，这些公式不仅可以方便地用计算机生成系统状态方程，还能生成运动副约束反力方程，从而避免了代数环问题。 此外，回转键合图法对于处理多种能域并存的系统具有显著优势。例如，系统可能同时包含机械能、热能等不同形式的能量，这种情况下，回转键合图法可以清晰地揭示能量在各能域间的转换和传递。 为了证明该方法的有效性，作者通过实例进行了验证。这些实例可能包括实际工程中的复杂机械装置或机器人系统，通过比较理论计算结果和实验数据，展示了回转键合图法在解决平面柔性多体系统动力学问题上的优越性能。 总结来说，回转键合图法是一种创新的建模方法，它解决了平面柔性多体系统完全动力学建模中的难题，提高了建模效率和准确性，对于相关领域的研究和工程应用具有重要的价值。