基于线性互补理论的轮胎-路面非光滑动力学仿真

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• 论文作者：孔伟振 ; 田强
• 年：2016
• 作者机构：北京理工大学;
• 论文关键词：非光滑动力学 ; ANCF ; 轮胎 ; 离散单元方法
• 会议召开时间：2016-10-23
• 会议录名称：第二届可展开空间结构学术会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：U461.51
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第二届可展开空间结构学术会议
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国航天科技集团公司科技委、中国力学学会、中国振动工程学会、中国宇航学会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：2
• 文件大小：102k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

随着信息技术方面的发展,使得轮胎-路面接触这一类典型的非光滑动力学问题的研究更进一步,尤其是对这种接触问题可以进行详细数值模拟。首先对轮胎CAD模型进行样条拟合,采用绝对节点坐标法(ANCF)变厚度板单元对轮胎进行有限元建模,同时基于绝对节点坐标参考节点(ANCF-RN)建立刚性轮毂模型。采用离散单元方法(DEM)模拟土壤粒子,基于粘性土力模型描述粒子间的相互作用力。采用线性互补方法将轮胎和土壤接触碰撞问题的约束条件转化为线性互补条件,进而建立非光滑系统动力学方程,利用能量耗散较小的非光滑广义-alpha方法对其进行迭代求解。为了提高计算仿真效率,在求解过程中采用Open MP并行方法进行数值计算,另外采用CUDA编程技术对土壤粒子之间的接触检测进行GPU并行。最终得到较好的仿真结果。

引文