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复合材料层合板组成的大型刚柔多体系统动力学。 (英语) Zbl 1358.70016号

摘要:提出了一种新的计算方法,用于复合材料层合板组成的大型刚柔性多体系统的动力学分析。系统中的刚性部件通过自然坐标系(NCF)进行描述,系统中的柔性体通过绝对节点坐标系(ANCF)的有限元进行建模,这可以为导出的系统运动方程导出恒定质量矩阵。为了精确模拟复合材料层合板,提出了一种新的ANCF复合材料层合板单元,并从第一Piola-Kirchhoff应力张量出发,导出了该单元弹性力及其雅可比矩阵的有效计算公式。为了提高计算效率,利用稀疏矩阵技术和图论,在运动方程积分过程中,利用广义-(mathbf a)方法求解庞大的线性代数方程组,并引入了一种基于OpenMP的并行方案。最后,通过两个数值算例验证了该方法的有效性。一个是重力作用下单个复合材料层合板的静态仿真,另一个是具有一对复杂天线的卫星系统展开过程的动态仿真。

MSC公司:

70E55型 多体系统动力学
74A40型 随机材料和复合材料
74K20型 盘子
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全文: 内政部

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