《基於有理有限元的柔性多體系統動力學分析方法的研究》是依託哈爾濱工業大學，由蘭朋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於有理有限元的柔性多體系統動力學分析方法的研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蘭朋
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在計算機輔助設計系統(CAD)中有理函式被廣泛用於幾何圖形的描述，而以有限元分析為代表的大量計算機輔助分析系統(CAA)卻採用非有理插值函式，因此，這種CAA系統理論上無法精確描述圓、圓錐等採用有理的Bezier和NURBS定義的幾何形狀。本研究將發展一種基於絕對坐標的有理有限元法，並研究基於這種有理有限元的多柔體系統動力學分析方法，這種方法保持傳統基於絕對坐標有限元法（Absolute Nodal Coordinate Formulation,ANCF）常質量陣、零科氏和離心慣性力等適合於大變形運動體動力學分析的優點，同時又能夠準確表達採用有理函式定義的幾何圖形，便於CAD和CAA描述之間的通訊，從而為整合CAD和CAA系統提供一種有效的方法。主要內容包括有理有限單元的構建及其與NURBS圖形之間的關係研究；基於這種有理有限元的多柔體系統動力學分析方法的研究。理論、數值仿真與實驗相結合。
結題摘要
在計算機輔助設計系統(CAD)中有理函式被廣泛用於幾何圖形的描述，而以有限元分析為代表的大量計算機輔助分析系統(CAA)卻採用非有理插值函式，因此，這種CAA 系統理論上無法精確描述圓、圓錐等採用有理的Bezier 和NURBS 定義的幾何形狀。本研究將發展一種基於絕對坐標的有理有限元法，並研究基於這種有理有限元的多柔體系統動力學分析方法，這種方法保持傳統基於絕對坐標有限元法（Absolute Nodal Coordinate Formulation,ANCF）常質量陣、零科氏和離心慣性力等適合於大變形運動體動力學分析的優點，同時又能夠準確表達採用有理函式定義的幾何圖形，便於CAD 和CAA 描述之間的通訊，從而為整合CAD 和CAA 系統提供一種有效的方法。主要內容包括有理有限單元的構建及其與NURBS 圖形之間的關係研究；基於這種有理有限元的多柔體系統動力學分析方法的研究。理論、數值仿真與實驗相結合。通過項目的實施，成功構造了有理的一維ANCF單元和二維的ANCF曲面單元，得到了基於有理ANCF單元的動力學分析列示，建立了有理ANCF單元與NURBS圖形之間的轉換關係，探討了基於ANCF的CAD/CAA整合途徑，提出並初步構建了分片的ANCF單元，同時基於理論開展了接觸問題和車輛工程問題的動力學分析研究。
