《面向六維微重力模擬平台的符號多體動力學研究》是依託南京航空航天大學，由吳洪濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向六維微重力模擬平台的符號多體動力學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳洪濤
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目的符號多體系統動力學研究是圍繞機械多體系統的動力學建模、仿真計算與軟體實現及其在航天工程中的六維微重力模擬平台套用等工作展開。作為計算機輔助設計工程(CAE)的一部分，它主要任務是面向工程實際，為工程設計人員提供動力學分析與綜合、機械最佳化和設計的良好軟體。本項目將在選取完全笛卡爾坐標、旋量與運算元代數以及引入計算機符號推導思想的基礎上，編制與開發機械系統動力學仿真計算的符號推導通用軟體，該軟體將集非線性動力學分析和線性動力學分析於一體，能解決帶有任意拓撲結構的多體系統的動力學分析與仿真計算，得到符號形式的多體系統動力學方程，並自動生成其數值計算的源程式，進行計算和輸出用戶所需結果。研製一套基於並在線上構的六維微重力模擬平台，其分支腿採用電動和氣動聯合驅動的方式，微重力模擬精度在5%重力加速度以內，該平台研製將充分套用符號多體系統動力學的研究成果，同時也對符號多體系統動力學進行驗證。
結題摘要
本項目圍繞機械多體系統的動力學建模、仿真計算與軟體實現及其在航天工程中的六維微重力模擬平台套用等工作展開。軟體由數據輸入、數據前處理、符號推導及數值計算和數據輸出四個要部分組成。前處理模組是可視化界面，採用VB.NET語言編寫，用戶對多體系統進行拓撲結構和約束信息等參數描述。核心運算模組部分符號推理和數值計算等由Mathematica語言完成，可幫助用戶不必進行煩瑣的動力學推導，而把主要精力放在模型的合理簡化以及參數的選取等方面，本項目實現了Mathematica軟體與VB.NET程式語言的無縫集成。研製了一套基於並在線上構的六維微重力模擬平台，其分支腿採用電動和氣動聯合驅動的方式，完成了六維微重力模擬系統的總體與最佳化設計，並聯平台的運動學、動力學分析，感測器的信號分析與處理，控制算法的研究與控制器的設計，搭建了六維微重力模擬平台的物理原型樣機，微重力模擬精度在5%重力加速度以內，該平台研製充分套用符號多體系統動力學的研究成果，同時也對符號多體系統動力學進行驗證。理論與實踐研究的成果不僅豐富了並在線上構的技術進步，而且為地面六維微重力模擬平台提供了一條可行的途徑。
