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多体系统中考虑摩擦的数值分析

作　者: 刘强
导　师: 齐朝晖
学　校: 大连理工大学
专　业: 工程力学
关键词: 摩擦非线性库仑 Dahl 模型
分类号: TH117.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
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内容摘要

摩擦是一种常见的具有非线性特性的物理现象,几乎存在于所有的机械系统中,而且摩擦对系统的影响是不可忽视的。摩擦在摩擦学中的研究已经很细致了,但是在机械系统中的研究还存在一些问题没有解决。经过几百年的研究,已经发现和提出了很多种摩擦现象和模型。尽管在摩擦学中已经提出了很多种宏观模型,但是在多数的机械系统中,仍以传统的库仑模型为主,但是现在已经证明应用库仑模型时,在数值研究中还存在一些困难没有解决。因此,本文主要探讨能否用另外一种模型来取代库仑模型。本文介绍了几种常见的摩擦现象和模型,分析了他们各自的特点。最后发现,Dahl模型是最有可能取代库仑模型的。本文将库仑模型和Dahl模型简化到几个不同的机械系统的模型中。以下是本文的主要工作:1)、当系统中的物体在运动过程中没有静摩擦时,采用库仑模型比才用Dahl模型的计算效率高。2)、当系统中有多个物体,并且物体间的运动是相互影响和制约的,采用Dahl模型比采用库仑模型时的计算效率高。3)、Dahl模型虽然克服了库仑模型的一些缺点,但是本身也存在一定的缺陷,因此还需要进行进一步研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 本课题的工程背景  8-9
  1.2 国内外研究概况及发展趋势  9-10
  1.3 本课题的研究内容  10-11
2 摩擦力模型的基本理论  11-15
  2.1 库仑摩擦(Coulomb friction)  11
  2.2 黏性摩擦(Viscous friction)  11
  2.3 静摩擦力(Static friction,Stiction)  11-12
  2.4 Stribeck 摩擦(Stribeck friction)  12
  2.5 预滑动位移(Presliding displacement)  12-13
  2.6 可变的静摩擦力(Varying static force)  13
  2.7 摩擦滞后(Friction lag)  13-15
3 摩擦模型  15-28
  3.1 静态摩擦模型  15-20
    3.1.1 库仑模型(Coulomb model)  15-16
    3.1.2 库仑+黏性模型(Coulomb+viscous)  16-17
    3.1.3 静摩擦+库仑+黏性摩擦模型(stiction+Couiomb+viscous)  17
    3.1.4 Stribeck 摩擦模型  17-19
    3.1.5 滞后型分布摩擦力模型  19
    3.1.6 Karnopp 模型  19-20
  3.2 动态摩擦模型  20-28
    3.2.1 Dahl 模型  20-23
    3.2.2 Bliman-Sorine 模型  23-24
    3.2.3 鬃毛模型(bristle model)  24-25
    3.2.4 LuGre 摩擦模型  25-28
4 库仑模型和 Dahl 模型  28-30
  4.1 库仑模型  28-29
  4.2 Dahl 模型  29-30
5 算例  30-57
结论  57-58
参考文献  58-61
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  61-62
致谢  62-63

多体系统中考虑摩擦的数值分析

内容摘要

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