基于LuGre模型非光滑柱铰链平面多体系统动力学的建模和数值方法

关键词：多体系统 柱铰链 lagrange 乘子 lugre 

摘要：以含非光滑柱铰链平面多刚体系统为研究对象,将间隙充分小的柱铰链视为双边约束,用LuGre摩擦模型描述柱铰链内的摩擦;由第一类Lagrange方程导出该系统的动力学方程(微分 代数方程).铰链处的摩擦使得其动力学方程是关于Lagrange乘子的非线性代数方程组,由于LuGre摩擦模型具有很好的连续性,可将非线性代数方程组与常微分方程组的数值算法(如拟牛顿法和龙格 库塔法)相结合求解其动力学方程.最后,通过数值仿真算例说明了该算法的可行性和有效性,既能很好地反映柱铰链摩擦对系统动力学特性的影响,又能避免Coulomb干摩擦给方程求解带来的困难.

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