【摘 要】
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基于接触力学理论和线性互补问题(LCP)的算法,给出了一种含接触、碰撞以及对称和非对称Coulomb干摩擦的平面运动刚体动力学的建模与数值计算方法.将研究对象视为刚体,考虑物
【机 构】
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常州工学院机电学院; 北京航空航天大学航空科学与工程学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(11372018)
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基于接触力学理论和线性互补问题(LCP)的算法,给出了一种含接触、碰撞以及对称和非对称Coulomb干摩擦的平面运动刚体动力学的建模与数值计算方法.将研究对象视为刚体,考虑物体接触点的局部变形,将物体间的法向接触力表示成嵌入量与嵌入速度的非线性函数;物体间的摩擦定律采用对称或非对称Coulomb干摩擦模型.首先,为了用数值方法确定粘滞与滑移(stick-slip)运动状态的切换,本文利用摩擦余量、接触点的正向和负向相对加速度等概念,给出了该摩擦定律的互补条件和互补关系式.然后,利用事件驱动法,将由于摩擦引起的stick-slip运动状态切换的判断及粘滞(stick)状态下接触点静摩擦力的计算问题转化成线性互补问题的求解.最后,通过数值算例分析了含对称与非对称Coulomb干摩擦平面运动刚体的动力学特性,并说明了该算法的有效性.
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