索杆铰接式伸展臂柔性索变形仿真

对索杆铰接式伸展臂中的柔性索部件进行仿真模拟,采用传统弹簧质点模型方法建立绳索模型,将此三维网格模型作为标量场,通过改变三角网格所对应的梯度场和散度,并利用泊松方程在Eigen以及OpenGL的支持下实现柔性索的模拟变形。针对弹簧质点模型受到弹簧长度制约而导致的绳索不连续情况进行优化提高仿真效果,具备实时的仿真交互能力。实验结果表明,柔性索的模拟变形仿真具有较好的细节效果,能够更加平滑的模拟柔性索,并且在数值计算上更加精确。

多体系统动力学微分—代数方程时域微分求积法

针对多体系统动力学非线性微分—代数方程模型,在时间域上设计微分求积法((DQ,differential quadrature method),得到以时间域中各时间节点处未知函数值的非线性代数方程组,利用牛顿迭代法求解各时间节点处的函数值,从而得到满足精度需求的数值仿真结果。以平面双连杆机械臂模型为例进行实验,结果表明,与经典Runge-Kutta法比较,该方法具有公式推导简单、精度高、编程易实现等优点,适用于多体系统动力学仿真。

Numerical Integration for DAEs of Multibody System Dynamics

During the simulation of constrained multibody system,numerical integration is important for solving the Euler-Lagrange equation of multibody system dynamics,which is usually a Differential-Algebraic Equations(DAEs).Using the discrete Hamilton principle,discrete EulerLagrangian equation is obtained first based on Lagrange Interpolation.Then the Romberg,Gauss integral is used to solve the DAEs.At last,numerical results are compared by using Euler method,Runge-Kutta method,Romberg method and Gauss method for a double pendulum system.