受控线性多体系统传递矩阵法及其动力学分析

"该文章是2006年发表在《振动与冲击》期刊第25卷第5期的一篇工程技术论文，由陆卫杰等人撰写。文章主要探讨了受控线性多体系统的稳态运动分析，通过建立传递矩阵法来解决这类问题。" 在多体系统动力学的研究中，受控线性多体系统的稳态运动是一个关键的议题。传统的传递矩阵法，源于Pestel在1963年的经典工作，已经被广泛应用在各种科技领域，包括多体系统动力学。这种方法因其高效性，被广泛采用来分析链式结构的固有振动特性和稳态响应。然而，将这种技术扩展到受控系统则相对较少。 陆卫杰等人的研究提出了一种受控线性多体系统传递矩阵法，针对简单的受控多体系统，他们构建了控制力作用下集中质量和弹簧阻尼铰的扩展传递矩阵和传递方程。这种方法的独特之处在于，它不需要在状态矢量和传递矩阵中添加新的元素来表示控制信号，因此可以直接应用于受控线性多体系统的动力学分析。 与传统的牛顿法相比，受控线性多体系统传递矩阵法在计算受控多体系统的稳态响应时，保持了传递矩阵法的诸多优点，如过程简洁、计算量小、精度高以及易于程序化。通过对两个受控多体振动系统的实例计算，该方法的有效性和准确性得到了验证，与牛顿法的结果对比显示出了良好的一致性。 此外，该文指出，对于受控多体振动系统，可以通过将控制元件视为多体系统的一部分，并构建相应的传递方程和矩阵，然后利用处理闭环多体系统的方法来解决稳态响应的问题。这种方法的适用性使得受控系统的动力学分析变得更加直接和便捷。 这篇文章为受控线性多体系统的动力学分析提供了一个创新且高效的工具，有助于在兵器、航空航天、汽车、机器人、机械等领域中优化动态性能设计，解决了在这些行业中求解复杂系统稳态响应的挑战。