王铁成， 陈国平， 孙东阳

(1.南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室,南京　210016; 2.重庆大学 航空航天学院 ，重庆　400044)



基于绝对节点坐标法的柔性多体系统灵敏度分析

王铁成1， 陈国平1， 孙东阳2

(1.南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室,南京210016; 2.重庆大学 航空航天学院 ，重庆400044)

机械系统优化设计可以提高机械系统的精度和稳定性。为了避免优化参数选择的盲目性，提高设计效率，进行近似分析和预测设计趋势，首先就需要对系统参数进行灵敏度分析。因此，灵敏度分析已经成为机械系统动力学分析与优化设计的桥梁，并成为机械系统优化设计的核心问题。

灵敏度计算方法主要有直接微分法和伴随变量法。直接微分法是通过计算系统的运动学或动力学方程对设计变量的偏导数，得到目标函数对设计变量的灵敏度。潘振宽等[1]采用直接微分法对多刚体系统进行了灵敏度分析。针对递推形式建立的链状多体系统，Haug等[2]采用直接微分法对其进行了灵敏度分析。直接微分法的优点是直观，易于理解，但随着系统设计变量的增多，求解规模成倍增长，导致灵敏度求解的效率降低。伴随变量法是通过引入伴随变量，使多设计变量系统灵敏度分析计算效率得到提高，该方法已经在多体系统的灵敏度分析中得到了重视和应用[3]。Etman等[4]采用伴随变量法对多体系统动态特性进行了灵敏度分析。Li等[5]和Maly等[6]基于隐式微分代数方程，推导了多体系统灵敏度分析的伴随变量法。……