基于高斯原理的Cosserat弹性杆动力学模型?

摘要：

在动力学普遍原理中，高斯最小拘束原理的特点是可通过寻求函数极值的变分方法直接得出运动规律，而无须建立动力学微分方程。 Kirchhoff动力学比拟方法以刚性截面的姿态表述弹性细杆的几何形态，并发展为以弧坐标s和时间t为自变量的弹性杆分析力学。由于截面姿态的局部微小改变沿弧坐标的积累不受限制， Kirchhoff模型适合描述弹性杆的超大变形。 Cosserat弹性杆模型考虑了Kirchhoff模型忽略的截面剪切变形、中心线伸缩变形和分布力等因素，是更符合实际弹性杆的动力学模型。建立了基于高斯原理的Cosserat弹性杆的分析力学模型，导出拘束函数的普遍形式，以平面运动为例进行讨论。关于弹性杆空间不可自相侵占的特殊问题，给出相应的约束条件对可能运动施加限制，以避免自相侵占情况发生。

关键词：高斯原理、弹性细杆、Kirchhoff动力学比拟、Cosserat弹性杆

资助基金：国家自然科学基金批准号:11372195资助的课题.* Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant 11372195

在线出版日期：2015-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：044601-1-044601-5