基于Karnopp摩擦的柔性滑移鉸的建模與仿真?

章杰　王琪

(北京航空航天大學航空科學與工程學院, 北京　100191)

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基于Karnopp摩擦的柔性滑移鉸的建模與仿真?

章杰?王琪

(北京航空航天大學航空科學與工程學院, 北京100191)

對含Karnopp摩擦的柔性滑移鉸系統進行動力學建模和仿真.將滑移鉸中的滑塊視為柔性體,滑道視為剛性接觸面,考慮滑道與滑塊之間的間隙.由于柔性滑塊與滑道的接觸狀態和摩擦情況比較復雜,采用有限元方法建立了柔性滑塊的力學模型,基于罰函數方法建立含Karnopp摩擦柔性滑移鉸接觸力模型,通過試算迭代法判斷柔性滑塊各節點的接觸狀態,基于KED方法和Newmark方法給出了含該滑移鉸機械系統動力學方程的數值算法.最后,以含Karnopp摩擦的柔性滑移鉸和驅動擺桿構成的機械系統為例進行動力學仿真,分析了其動力學特性,驗證了本文給出的方法的有效性.

柔性滑移鉸,Karnopp摩擦,間隙,有限元

引言

滑移鉸在機械系統中被廣泛應用,但滑移鉸中雙邊約束、摩擦等非線性因素的存在使得相關動力學問題的求解變得復雜,以往的研究常將滑移鉸簡化為理想鉸,即不考慮滑塊與滑道之間的摩擦、間隙、碰撞等因素,但這些因素在實際的含滑移鉸機械系統中廣泛存在[1].近年來不少關于滑移鉸動力學行為的研究開始考慮其間隙、摩擦和碰撞等因素對系統動力學行為的影響.文獻[1-2]考慮滑塊與滑道之間的間隙,用非光滑動力學方法對含滑移鉸的平面多剛體系統進行了建模仿真.文獻……