田路路 朱东方 孙禄君

摘 要 本文将patran/nastran和ADAM分析软件结合起来对柔性体进行仿真分析， 论述了多柔体动力学的理论基础、柔性体模型的定义方法、柔性体动力学特性的仿真流程。以太阳能电池阵等效模拟器为例，详细说明了联合仿真过程。

【关键词】patran/nastran adams 联合仿真 柔性体

ADAMS是主要以刚性体为主要分析对象的运动学仿真分析软件。在对机械系统进行运动学分析时，在较大的载荷作用下或者作加、减速运动时， 柔性机构就会产生较大的弹性变形。因此要更真实地模拟机构的动态性能， 必须将构件作为柔性体进行分析。Patran/nastran是以柔性体为主要分析对象的有限元分析软件，因此， 要精确模拟整个系统的运动， 取得动力学仿真结果，可以将Patran/nastran与ADAMS软件结合使用。

1 柔性体的运动学方程和系统动力学方程

1.1 柔性体的运动学方程

为惯性坐标系，为物体的动坐标系，p为混合坐标系中的任意一点，则，p在惯性坐标系中的位移可表示为，其中，为动坐标系在惯性坐标系中的位置，为点p在中未变形时的位置，为p在中的变形，A表示动坐标系到惯性参考坐标系的转换矩阵。物体坐标系的模态坐标用表示，表示对应于结点p的移动自由度的模态矩阵子块，则，代入即有。

1.2 柔性体系统的动力学方程

运用拉格朗日乘子法可得柔性体的动力学微分方程

，其中：M为柔性体的质量，W为势能；K和D分别为模态刚度矩阵和模态阻尼矩阵；和分别表示物体内部由于彈性变形和阻尼引起的广义力；……