机床与液压

作者：伍松，曲汉龙，赵鑫，伍炜，罗淇译，符黄彬，牛彩云

单位：广西科技大学机械与汽车工程学院;广西科技大学,广西汽车零部件与整车技术重点实验室；广西科技大学机械与汽车工程学院；广西科技大学机械与汽车工程学院；柳州市展虹科技有限公司；广西科技大学机械与汽车工程学院；广西科技大学机械与汽车工程学院；广西科技大学机械与汽车工程学院

关键词：绝对节点坐标法;动力学模型;大变形;超弹性本构模型

基金：国家自然科学基金地区科学基金项目（51665006）；广西汽车零部件与整车技术重点实验室自主研究课题（2017GKLACVTZZ01）

为了研究柔性板结构在不同模型下的动力学特性差异，基于绝对节点坐标法建立大变形柔性板的动力学模型。该方法通过变形梯度和格林-拉格朗日应变描述结构的运动以及变形，采用斜率矢量替代传统有限元法中的转角坐标，可有效求解大位移、大转动及大变形问题。基于绝对节点坐标法理论框架，对比分析线弹性和超弹性本构模型（薄板和全参数板单元、 基于Mooney-Rivlin和Neo-Hookean本构模型的超弹性板）的力学特性。通过连续介质力学推导了单元广义弹性力矩阵与切线刚度矩阵，进而构建系统动力学方程。最后通过MATLAB软件分析线弹性模型和超弹性模型，得到了不同激励条件及材料模量对柔性板动力学行为的影响规律。仿真结果表明：当线弹性板受到外部激励时，三轴位移曲线较为吻合，超弹性板位移曲线存在一定差异，材料模量的增大使得两种板的变形减小，结构更加稳定，线弹性板及超弹性板模型对于大变形动力学问题都具有一定的适用性。

来源：2025年第8期

《机床与液压》期刊编辑部

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