1.一種基于能量法的復(fù)雜多體系統(tǒng)振型建模方法,其特征在于,采用振型的質(zhì)量要素加權(quán)的方式建模,包括如下步驟:
步驟(1)針對(duì)由n個(gè)剛體組成的復(fù)雜多體系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,其中剛體之間通過彈性元件聯(lián)接,且至少有一個(gè)剛體連接在剛性基礎(chǔ)上;
所述復(fù)雜多體系統(tǒng)自由振動(dòng)時(shí)的六自由度運(yùn)動(dòng)微分方程為
其中,[M]6n×6n為6n階質(zhì)量陣;[K]6n×6n為6n階剛度陣;和{u}6n×1分別為六個(gè)自由度上的加速度向量和位移向量;
步驟(2)針對(duì)復(fù)雜多體系統(tǒng)的數(shù)學(xué)振型,以與剛性基礎(chǔ)連接的其中一個(gè)剛體的質(zhì)心為原點(diǎn),建立任意三維空間直角坐標(biāo)系Oxyz,對(duì)其每個(gè)元素進(jìn)行質(zhì)量要素加權(quán),從而獲得剛體a在b階振型上的分量為:
其中,ma為剛體a的質(zhì)量,qxab、qyab和qzab分別為剛體a沿x、y和z軸方向上的平動(dòng)位移相比值在b階振型上的分量,rxa、rya和rza分別為剛體a繞x、y和z軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性半徑,θxab、θyab以及θzab分別為剛體a沿x、y和z軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)位移相比值在b階振型上的分量,a=1~n,b=1~6n;
由所有剛體在各階振型上的分量組成復(fù)雜多體系統(tǒng)的振型模型: