基于ANCF的松弛绳索动力学建模与仿真

摘要：

传统绝对节点坐标方法(ANCF)绳索模型是基于梁单元建立的,其不能反映纤维绳索的不可抗压和松弛特性.考虑纤维绳索初始松弛余量,给出了绳索非线性轴向应力-应变关系.绳索在松弛状态下轴向力接近于零,在张紧状态下表现出线弹性特性.在此基础上,采用绝对节点坐标方法推导了松弛绳索动力学模型.通过静力学和动力学仿真,将传统绳索模型和松弛绳索模型进行对比,结果表明:在重力及不同集中载荷作用下,松弛绳索相比于传统绳索都具有更大的变形;分析移除集中载荷后绳索的动力学响应可知,传统绳索在振动过程中始终处于张紧状态,且绳索上各点振动同步,而松弛绳索会在张紧和松弛状态之间不断转换,绳索上各点的振动存在相位差,能够更好地反映绳索在松弛状态下的动力学特性.

关键词：绝对节点坐标方法、纤维绳索、松弛、不可抗压、动力学

所属期刊栏目：38

分类号：V414.9;O313.7;O343.5(基础理论及试验)

资助基金：国家“973”计划2013CB733004;上海市优秀学科带头人计划14XD1423300National Basic Research Program of China2013CB733004;Program of Shanghai Subject Chief Scientist14XD1423300

在线出版日期：2017-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：157-165