大范围旋转下柔性梁撞击动力学的连续力法分析

本文主要探讨了大范围运动柔性梁的撞击动力学问题，针对这类复杂系统的特性，作者方建士、李宝玉和章定国在2008年发表在《南京理工大学学报(自然科学版)》上的一篇论文中，采用了一种创新的方法进行深入研究。他们首先采用了子系统法来构建动力学模型，这种方法考虑了"动力刚化"效应，这是一种在高速或大范围运动下，柔性体动态响应中可能出现的现象，使得原本的刚度随着运动速度的增加而增强。 子系统法在处理复杂系统时，通过分解成多个相互作用的子系统，简化了方程组的求解过程。在文中，作者将柔性梁的变形行为通过假设模态法进行描述，这是一种将偏微分形式的动力学方程转换为常微分方程的有效工具，便于数值模拟和分析。 接着，作者结合Hertz接触理论和非线性阻尼理论，构建了一个精确的接触-碰撞模型，这在实际工程应用中至关重要，因为它能够准确地处理柔性梁在与其他物体碰撞时的能量传递和能量损失。这种理论考虑了非线性效应，使得结果更加接近真实世界的情况。 通过这些理论和方法，论文成功地导出了包含碰撞影响的柔性梁动力学方程，为理解和控制大范围旋转运动下柔性梁的行为提供了数学基础。文中还给出了实际算例，通过与实验数据的对比，验证了所提出方法的有效性和准确性。 最后，该研究不仅关注理论分析，还对大范围旋转运动下的柔性梁动力学进行了深入探讨，这对于设计和优化各种涉及柔性结构（如机械臂、桥梁、航空航天结构等）的系统具有重要的工程价值。这篇文章为柔性梁在高速旋转运动中的动力学行为提供了详尽的理论支持，对于提升相关领域的计算方法和工程实践具有显著贡献。