以双连杆柔性臂为研究对象,利用Hamilton变分原理建立微分方程,采用假设模态法描述柔性臂的变形,进而对微分方程进行离散化处理,从而得到考虑动力刚化效应的柔性臂动力学模型。以抑制柔性臂振动为目的,将多项式插值与正弦-梯形基函数相结合,构造出计算简便、平稳连续且收敛较快的叠加曲线作为新的角加速度规划曲线。利用关节变量与模态坐标的关系,将振动抑制问题转变为减小模态坐标响应问题。分别构造多项式插值规划函数和优化角加速度函数,对动力学模型进行数值仿真。仿真结果表明,角加速度经过规划后柔性臂的弹性振动大幅度减小,对于复杂多杆柔性臂系统抑振研究具有较大价值。

为了研究海上浮式风机动力特性,揭示旋转叶片“动力刚化”现象,本文基于一致质量有限元法和Jourdain速度变分原理,建立浮式风机刚-柔耦合多体系统动力学模型。采用叶素动量理论计算非定常气动弹性载荷,编制浮式风力机系统的Matlab仿真程序。结果表明:旋转叶片刚度随转速增大而增大;叶片挥舞以波浪频率和气动频率1P响应为主,并存在二者的耦合频率以及2P、3P响应;浮式基础运动几乎只有波频响应,气动载荷对基础振荡幅值贡献非常小。