Semi-analytical methods for singularly perturbed multibody system models
Semi-analytical methods for singularly perturbed multibody system models
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奇异摄动多体系统模型的半解析方法
DOI：
10.1016/j.cam.2013.07.040
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M. Arnold
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Weber;M. Arnold
具有小质量或大刚度项的多体系统模型可能由于高频振荡而导致高计算时间。利用奇异摄动理论的结果，将具有小参数ε> 0的常微分方程u = f（u，v），ε v ~ 0 = g（u，v）的解与微分方程u ~ 0= f（u ~ 0，v ~ 0），0= g（u ~ 0，v ~ 0）的解联系起来，提出了一种综合这类问题的方法.对于多体动力学中的大多数应用，线性隐式二阶模型方程到该标准形式的转换并不明显，因为右侧的非对角质量矩阵、约束和大刚度项。本文考虑具有非对角质量矩阵的二阶奇异摄动问题，并考虑二阶方程的结构，研究了柔性多体系统中大刚度项的标度问题。此外，该方法被推广到约束系统。一个柔性四杆机构的数值试验结果表明，所提出的准静态近似的计算节省。
Multibody system models with either small masses or large stiffness terms may cause high computation time due to high frequency oscillations. A method to integrate such problems is motivated by results from singular perturbation theory which relate the solution of the ODE u ̇= f (u, v), ε v ̇= g (u, v) with a small parameter ε> 0 to the solution of the DAE u ̇ 0= f (u 0, v 0), 0= g (u 0, v 0). For most applications in multibody dynamics, the transformation of the linearly implicit second order model equations to this canonical form is not obvious because of non-diagonal mass matrices, constraints and large stiffness terms in the right hand side. In the present paper, we consider singularly perturbed second order problems with non-diagonal mass matrices and investigate scaling for large stiffness terms in flexible multibody systems taking into account the structure of second order equations. Furthermore, the approach is generalized to constrained systems. The computational savings of the proposed quasistatic approximation are illustrated by numerical test results for a flexible four bar mechanism.
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影响因子：
2.8
作者：
Steffen Weber;M. Arnold;M. Valášek
通讯作者：
Steffen Weber;M. Arnold;M. Valášek
DOI：
10.3929/ethz-a-004283507
发表时间：
1993-11
期刊：
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作者：
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C. Lubich
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通讯作者：
B. Simeon