工程机械动力学发展方向.docx

机械动力学进展方向随着高速、轻质机器人、航天器、车辆等简单机械系统的高性能、高精度设计要求，对机械系统的精确、实时、有效的运动猜测和掌握已成为目前机械系统动力学领域的讨论热点和难点。在兵器、机器人、航空、航天、机械等国防和国民经济建设中，诸如放射系统、飞行器、机械手、民用机械等大量的机械系统均可归结为以各种方式相连接的多个刚体和弹性体组成的多体系统。多体系统动力学是讨论上述简单机械系统动态特性最行之有效的方法，已成为现代力学的重要进展支流。近代机械进展的一个显著特点是，自动调整和掌握装置日益成为机械不行缺少的组成部分。机械动力学的讨论对象已扩展到包括不同特性的动力机和掌握调整装置在内的整个机械系统，掌握理论已渗入到机械动力学的讨论领域。1 .基于多体系统动力学理论开发的热点：（I）柔性多体系统动力学建模近40年来，国内外专家学者不断制造性地提出和改进各种多体系统动力学方法。依据不同的动力学原理（方法），柔性多体系统动力学建模主要基于两类基本方法：矢量力学方法和分析力学方法。Newton/Euler（N/E）方法是典型的矢量力学方法，其特点是对每个物体做隔离分析，物理意义明确，刻划了系统完整的受力关系，是目前动力学实时分析掌握的主要手段。分析力学方法主要包括由CrAIembert原理（或JOUrdain原理）动身导出的Lagrange方法及由GaUSS微小值原理动身导出的LiLoV方法等，主要以Lagrange方法为代表，其特点是将系统作为整体考虑，在建模过程中不消失约束反力，列写运动微分方程方法规格化，方程数目最少，所得方程为常微分方程，处理的是标量，但推导过程繁冗，所得方程很长。（2）三维可视化仿真。机械系统动力学三维可视化仿真是机械系统动力学讨论的另一热点问题。上世纪80年月以来，基于多体系统动力学理论，开发出了很多闻名的多体系统商业可视化软件包，比较知名的有ADAMS,DADS,MADYMO等，为工程技术领域供应强有力的计算机帮助分析的工具7,8。随着多体系统理论和仿真算法的不断进展，这些软件的分析功能在不断增加，版本也在不断升级，也渐渐可以同有限元技术在大型结构分析中的应用相媲美。国内一些高校的力学系和机械系于十多年前就开头跟踪国际前沿的讨论，在基础理论和方法上取得了很多重要的进展和成果。但较之国外，在应用和软件的产业化方面还存在很大的差距，而这正是我们国家当前所急需的2 .机械动力学的将来趋势将来机械系统动力学进展的重点将会在以下方面3：柔性多体系统的力学响应与其他类型的物理场（如：电、热、磁和流体向量场）耦合求解、柔性多体系统掌握与逆动力学设计、柔性多体系统动力学数值求解策略改进。