含非对称摩擦平面运动刚体动力学LCP方法

摘要：

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.

关键词：非对称、Coulomb干摩擦、接触力、线性互补问题(LCP)、非光滑

所属期刊栏目：41

分类号：O313(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家自然科学基金11372018

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2023-2028