多体动力学论文：火箭adams二次开发一体化

1、多体动力学论文：火箭adams二次开发一体化【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容.为中国学术资源库知识 代理，不涉版权.作者如有疑义，请联系版权单位或学校.【摘要】运载火箭在飞行过程中的运动和受力是非常复杂的。传 统的运载火箭设计模式是一种串行模式，即把设计结果依次展开。这 种设计模式实质上是将同时影响运载火箭的质量、质心、气动力、推 力、飞行轨迹等诸因素人为地割裂开来，无法合理利用空气动力、地 球引力、飞行轨迹等各个子学科之间的相互作用可产生的协同效应， 导致最终结果失去火箭系统的整体最优化结果,导致设计周期加长， 开发成本增加。采用运动学和动力学仿真技术可以降低研制的成本，

2、 加快设计的进度。本文基于多体动力学软件adams (automatic dynamic analysis of mechanic system)平台，应用 adams 二次开发 功能，使用fortran语言编写仿真流程控制子程序、重力子程序、气 动力控制力子程序，实现火箭飞行过程中的质量变化、质心变化，搭建 了火箭飞行仿真平台，实现了火箭飞行过程的动力学建模和仿真。本 文的研究工作和成果主要包括以下几个方面：(1)对火箭飞行过程的 运动和受力进行了全面系统的分析；(2)通过仿真流程控制子程序 c0nsub实现了火箭飞行过程中的质量变化、质心变化。(3)忽略火箭 的振动和内部结构的相互影响，建

3、立火箭的三维模型,使用重力子程 序vfosub.推力子程序sfosub、控制力子程序gfosub及气动力函数 建立火箭飞行的动力学模型。该模型考虑了火箭飞行过程各种载荷包 括地球引力,气动力、推力、控制力,搭建火箭飞行的一体化仿真平台。 (4)实现了火箭在飞行时序条件下的初始阶段的飞行仿真。(5)分析了火箭飞行过程屮位置、速度、加速度和火箭各子结构相互间的作用力, 分析了级间力在火箭飞行过程中的变化规律。本文基于对火箭的飞行 过程的运动学和动力学仿真及分析，开创性的使用多体动力学软件 adams实现了火箭飞行过程变质量、变质心的描述，建立了包括重力、 气动力、控制力和推力等多因素多学科场量的火

4、箭飞行过程一体化仿 真平台。为火箭研制开发中涉及到的各个学科的科研人员提供了一个 共享平台，节约了开发时间。【关键词】多体动力学；火箭；adams；二次开发；一体化；【篇名】基于多体动力学的火箭飞行仿真研究【目录】基于多体动力学的火箭飞行仿真研究致谢5-6 中文摘要6-7 abstract 71引言11-231. 1研究背景与意义11-191. 1. 1运载火箭的特点11-121. 1.2运载火箭的组成和分类12-131. 1.3多体动力学理论及虚拟样机介绍13-181.1. 4研究意义18- 191.2运载火箭设计研制的现状和发展趋势19- 2113研究的目的与内容21-232运载火箭飞行过

5、程运动和受力分析23-412.1常用坐标系的定义和转换关系23-282. 1. 1常用坐标系23-262. 1. 2坐标系变换26-282.2地球引力 28-312. 3气动力31-332. 4推力、控制力和控制力矩33-372. 4. 1火箭发动机推力计算33-362.4.2控制力和控制力矩39-413运载火箭飞行仿真方案及仿真平台搭建41-573. 1运载火箭飞行仿真方案41-423. 2火箭质量、质心变化的实现形式42-443. 3三维模型的建立44-453. 4动力学模型的建立45-473. 5火箭飞行仿m adams界面及对话框开发47-483. 6变质量、变质心和控制力子程序开发48-563.6.1子程序的编制49-543. 6.2子程序的编译链接过程54-563. 7小结56-574火箭飞行过程仿真平台校验及算例57-674. 1仿真模型57- 584.2仿真平台质量变化和气动力计算校验58- 604. 3 仿真算例 60-664.4 小结 66-675结论和展望67-695. 1结