光滑平面约束下的活动线缆物性建模与运动仿真技术

来源：机械工程学报杂志2016年第3期北京时间：

作者：金望韬, 刘检华, 刘佳顺, 唐承统, 林海立

单位：北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081

摘要：针对活动线缆在安装和服役过程中受到单面约束时的运动过程仿真问题，提出一种基于弹性细杆静力学理论的光滑平面约束下的活动线缆物性建模与仿真方法。该方法通过分析活动线缆在光滑平面约束下的受力情况，将活动线缆所受到的约束力用拉格朗日乘子表达，将节点与平面的相对空间位置关系作为限制活动线缆运动的约束方程，得到分布力作用下的活动线缆Kirchhoff平衡方程，并建立活动线缆的物理模型。进而采用非线性约束优化方法求解模型。最后根据不同假设条件进行算例测试，通过比较活动线缆的仿真形态和实际形态，验证模型和数值解法的正确性。结果表明，该模型和解法能充分真实地表达活动线缆的基本物理特性和活动线缆受到光滑平面约束时的形变特点。

关键词：弹性细杆理论,光滑平面约束,活动线缆,运动仿真；

基金资助：国家自然科学基金(51275047)、国防基础科研(A0420132501)和总装预先研究(51318010102)资助项目