多体系统动力学约束Hamilton方程多步块方法

摘要：

针对多体系统动力学Hamilton体系正则微分-代数方程,基于等距节点、Chebyshev节点、Legendre节点等非等距节点,在时间区间上建立r-级多步块求解格式,得到单步区间各节点的非线性代数方程,求解过程利用Newton迭代.以双连杆机械臂系统为例,使用r-级多步块格式进行数值仿真,通过改变步长、仿真时间以及节点数分别对指标-1、-2、-3的Hamilton系统正则微分-代数方程进行数值验证.数值结果表明,本文方法稳定性好、精度高、计算效率高,能很好保持Hamilton能量误差以及各级约束误差,特别是对于长时间仿真,Hamilton能量误差不会产生漂移,适合长时间多体系统动力学仿真.

关键词：多体系统动力学、Hamilton系统、微分-代数方程、多步块方法

所属期刊栏目：38

分类号：TP301.6;O175.1(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金11772166;11472143

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1016-1021