下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
多刚体动力学中假设结构系统中每一个子结构都是刚体，然后在刚体之间用弹簧、阻尼这类的力元连接。其实，刚体与柔体的定义是相对的，工程结构中绝对不变形的刚体是不存在的，但是当研究某些结构系统的运动规律时可以忽略它们柔性，例如在车辆动力学里就将车体、转向架、轮对等子结构视为刚体。然而，某些工程结构多刚体动力学模型中的某个刚体需要被定义为柔体，从而研究它在刚体动力学系统中的柔性变形，这类工程例子很多，这里仅举三例：
1）为了研究车体振动关于乘客的舒适性，只有将轨道客车多刚体动力学模型中的车体定义为柔体才有可能。
2）为了研究特大型货车底架在曲线通过时是否与地面轨道发生接触干涉，需要将它在多刚体动力学模型中定义为柔体。
3）为了研究高速动车组车体设备舱内悬挂质量对车体弹性振动的影响，需要在动力学模型里将车体定义为柔体。
一旦多刚体动力学模型中某个个体被定义为柔体，这就构成了第三领域里的刚柔耦合动力学模型。之所以提出耦合的概念，是因为在这个模型中刚体与柔体的运动与力学行为是通过接口互相耦合的。
考虑到工程结构的动力学特点，下面仅讨论柔体变形量有限的刚柔耦合模型，上面提及的三个案例均属于这一类型。关于柔体在运动中变形量较大的刚柔耦合问题，参见参考文献 [24，25]。