绝对节点坐标方法的模型降噪研究

摘要：

绝对节点坐标方法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)已成功应用于大变形柔性多体系统动力学问题的建模与仿真分析,但由于节点参数多且自身包含复杂高阶模态,其系统动力学方程的刚性问题突出.目前广泛采用的隐式算法的核心步骤是通过数值阻尼滤除高频响应,但求解效率仍难以令人满意.基于在建模中滤除高频分量的思想,用一小段时间区间内的平均应力代替弹性力虚功率中的瞬时应力,推导了包含附加惯性项和附加阻尼项的绝对节点坐标单元模型降噪列式.通过调整平均应力所在时间区间长度参数即可消除系统方程的过高频率,使常规显式算法也能应用于传统刚性问题的仿真求解.数值算例表明采用绝对节点坐标单元模型降噪列式可极大降低数值仿真求解难度,在保证计算精度的同时计算效率得到大幅提升.

关键词：绝对节点坐标方法(ANCF)、高频、刚性问题、数值阻尼、弹性力虚功率

所属期刊栏目：40

分类号：O313.7(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家自然科学基金;河南省科技攻关计划

在线出版日期：2021-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：139-146,169