多體系統動力學

多體系統動力學是研究多體系統（一般由若干個柔性和剛性物體相互連線所組成）運動規律的科學。多體系統動力學包括多剛體系統動力學和多柔體系統動力學。

雖然經典力學方法原則上可用於建立任意系統的微分方程，但隨著系統內分體數和自由度的增多，以及分體之間約束方式的複雜化，方程的推導過程變得極其繁瑣。為適應現代計算技術的飛速發展，要求將傳統的經典力學方法針對多體系統的特點加以發展和補充，從而形成多體系統動力學的新分支。為建立多體系統動力學的數學模型，已經發展了各種方法，其共同特點是將經典力學原理與現代計算技術結合。這些方法可歸納為兩類，即相對坐標方法和絕對坐標方法。

基本介紹

• 中文名：多體系統動力學
• 外文名：Dynamics of Multi-body System

發展過程

20世紀60年代，古典的剛體力學、分析力學與計算機相結合的力學分支——多體系統動力學在社會生產實際需要的推動下產生了。其主要任務是：1.建立複雜機械系統運動學和動力學程式化的數學模型，開發實現這個數學模型的軟體系統，用戶只需輸入描述系統的最基本數據，藉助計算機就能自動進行程式化的處理；2.開發和實現有效的處理數學模型的計算機方法與數值積分方法，自動得到運動學規律和動力學回響；3.實現有效的數據後處理，採用動畫顯示，圖表或其他方式提供數據處理結果。目前多體動力學已形成了比較系統的研究方法。其中主要有工程中常用的以拉格朗日方程為代表的分析力學的方法、以牛頓-歐拉方程為代表的矢量學方法、圖論方法、凱恩方法和變分方法等。

分析

多體系統動力學分析涵蓋建模和求解兩個階段，其中建模包括從幾何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成數學模型的數學建模兩個過程，求解階段需要根據求解類型（運動學/動力學、靜平衡、特徵值分析等）選擇相應的求解器進行數值運算和求解。

採用工具

RecurDyn：RecurDyn通過開發廣義遞歸算法庫，採用BDF方法和相對坐標進行多體系統動力學分析。

ADAMS：

Nastran/Pastran：