三年来课题组深入研究了多体系统中铰约束反力的力学数学性质，取得了如下几项主要研究成果：(1)将传统树系统递推建模方法的数学推导过程与铰约束反力联系起来，给出了树系统中附加质量阵和外力从末端物体逐次向内传递的定量关系，在此基础上通过将闭环约束反力和铰的非理想约束反力看做外力，将一般多体系统转换为含有未知外力的树系统，进而利用传递关系提出了多体系统递推建模方法，该方法具有明确的物理意义和很高的程式化程度，解决了传统递推建模方法难以实现的困难。(2)明确指出了铰约束反力为铰内接触力合力这一长期被忽略的重要物理事实，通过将铰内缝隙看做无穷小量，提出了一种多体系统铰内接触分析的新方法，并给出了含铰内摩擦效应的多体系统动力学方程及其求解策略。与传统方法相比，新方法避免了求解铰内物体的相对运动，从而在很大程度上改进了数值形态，可在不解除铰的运动学约束的前提下，以较高的效率和足够的精度给出铰内接触力和接触位置的变化规律，并且可通过接触模式的变化识别铰内碰撞发生时刻；(3）给出了求解球铰、圆柱铰、旋转铰、万向节以及棱柱铰内接触力和接触位置的方程以及求解摩擦力的补充方程。数值算例表明：这种方法在准确性和效率方面优于商业软件ＡＤＡＭＳ（４）利用所得理论成果，结合铰的具体构造研究了几种实际机械系统中铰内接触力的特性，主要包括：针对深沟球轴承的具体特点，利用钢球的承载条件给出了轴承内接触点和接触力的求解方程，减缩了求解规模并避免了互补方程的求解，从而在不损失精度的前提下大幅度地提高了求解效率；改进了重载列车缓冲器的力学模型，并将其应用于列车定位作业过程中的纵向动力学仿真，合理地解决了牵引力计算和速度传递规律等实际工程问题；对滑轮绳索系统中绕滑轮两边的绳索拉力的大小和方向变化规律做了研究，利用所得结果提出了一种起重系统平衡路径分析方法，成功地解决了核环吊重物轨迹偏差分析问题等。