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1、振動(dòng)與沖擊第３１卷第１７期ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫＶｏｌ．３１Ｎｏ．１７２０１２基于柔性多體動(dòng)力學(xué)的瓦楞成型系統(tǒng)建模與仿真研究１，２１２１曹大志，趙治華，強(qiáng)洪夫，任革學(xué)（１．清華大學(xué)工程力學(xué)系，北京１０００８４；２．第二炮兵工程大學(xué)２０１室，西安７１００２５）摘要：針對(duì)某型號(hào)瓦楞機(jī)的瓦楞成型系統(tǒng)，基于自主研發(fā)的多體動(dòng)力學(xué)求解程序，建立其剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型。其中張力輥、瓦楞輥等主要支撐輥簡(jiǎn)化為剛體模型；傳送帶由３６自由度絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)四邊形殼單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格，并考慮其樹脂材料
2、的正交各向異性特征；此外，傳送帶與支撐輥之間的接觸采用赫茲碰撞模型和點(diǎn)－面檢測(cè)方法描述。利用該模型，計(jì)算了傳送帶的偏心位移，傳送帶表層應(yīng)力場(chǎng)等動(dòng)響應(yīng)。仿真表明：基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法建立的瓦楞成型系統(tǒng)的多體動(dòng)力學(xué)模型，可為瓦楞機(jī)傳送帶的動(dòng)力學(xué)行為和控制研究提供一種新的分析方法。關(guān)鍵詞：柔性多體動(dòng)力學(xué)；絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法；赫茲碰撞理論；瓦楞機(jī)；偏心位移；動(dòng)應(yīng)力中圖分類號(hào)：Ｏ３１３．７文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ＡＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒａｃｏｒｒｕｇａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｆｌｅｘｉｂｌｅｍｕｌｔｉｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｓ１，２１２１ＣＡＯＤａｚｈｉ，ＺＨＡＯＺｈｉ
3、ｈｕａ，ＱＩＡＮＧＨｏｎｇｆｕ，ＲＥＮＧｅｘｕｅ（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｆａｃｕｌｔｙ２０１，ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ，７１００２５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔａｄｊｕｓｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆｃｏｒｒｕｇａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ａｒｉｇｉｄｆｌｅｘｉｂｌｅｃｏｕｐｌｅｄｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｏｎａｓｅ
4、ｌｆｄｅｖｅｌｏｐｅｄｓｏｌｖｅｒｆｏｒｍｕｌｔｉｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｔｈｅｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎｒｏｌｌａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｕｇａｔｉｎｇｒｏｌｌｗｅｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｒｉｇｉｄｂｏｄｉｅｓ；ｔｈｅｒｅｓｉｎｂｅｌｔｗａｓｍｏｄｅｌｅｄｗｉｔｈ３６ＤＯＦ４ｎｏｄｅｓｈｅｌｌｅｌｅｍｅｎｔｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｓｏｌｕｔｅｎｏｄａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ（ＡＮＣＦ），ａｎｄｔｈｅｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｒｅｓｉｎｂｅｌｔｗａｓａｌｓｏｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，Ｈｅ
5、ｒｔｚｃｏｎｔａｃｔｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｐｏｉｎｔｔｏｆａｃｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｉｍｐａｃｔｂｅｔｗｅｅｎｍａｉｎｒｏｌｌｓａｎｄｔｈｅｒｅｓｉｎｂｅｌｔ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｏｄｅｌ，ｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｓｕｃｈａｓ，ｔｈｅｅｃｃｅｎｔｒｉｃｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｍｕｌｔｉｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｍｏ
6、ｄｅｌｂａｓｅｄｏｎＡＮＣＦｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｎｅｗａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｔｕｄｙｏｎｄｙｎａｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｒｅｓｉｎｂｅｌｔｉｎａｃｏｒｒｕｇａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｅｘｉｂｌｅｍｕｌｔｉｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｓ；ａｂｓｏｌｕｔｅｎｏｄａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ（ＡＮＣＦ）；ｈｅｒｔｚｃｏｎｔａｃｔｔｈｅｏｒｙ；ｃｏｒｒｕｇａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；ｅｃｃｅｎｔｒｉｃｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ；ｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓ在一些如傳送機(jī)械、太陽(yáng)能帆板伸展機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂傳統(tǒng)的浮動(dòng)坐標(biāo)系法，共旋
7、坐標(biāo)法或相對(duì)節(jié)點(diǎn)位移法等系統(tǒng)中，柔性體的變形對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為產(chǎn)生很等，基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的單元節(jié)點(diǎn)的廣義坐標(biāo)直接采大的影響，傳統(tǒng)的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論已經(jīng)不能滿用的是空間坐標(biāo)及其梯度，因此在解決眾多動(dòng)力學(xué)問(wèn)足人們對(duì)設(shè)備越來(lái)越高的精度要求。此外隨著材料技題中具有很大優(yōu)勢(shì)。絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法的出現(xiàn)促進(jìn)了柔術(shù)和制造技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的柔性部件應(yīng)用到存性多體動(dòng)力學(xué)與有限元理論的進(jìn)一步整合，基于絕對(duì)在大位移和
