申请/专利权人：北京大学

申请日：2015-01-19

公开（公告）日：2020-01-10

公开（公告）号：CN105868425B

主分类号：G06F30/20(20200101)

分类号：G06F30/20(20200101);G06F30/17(20200101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.01.10#授权;2016.09.14#实质审查的生效;2016.08.17#公开

摘要：本发明涉及一种基于精确波效应的多刚体碰撞仿真方法。该方法在多体碰撞系统的基本物理准则约束基础上，增加波效应约束，所述波效应约束是指在碰撞过程中，应力波携带着动量和能量在相互接触的物体间传播；然后根据多体碰撞系统中接触点处能量的瞬时变化过程，采用冲量的积分代替仿真时间的积分，并为接触势能构建关于接触冲量的二次能量方程，通过求解该方程计算出碰撞后刚体的可靠的运动状态，从而实现多体碰撞过程的仿真。本发明能够精确模拟刚体碰撞过程中蕴含的应力波效应，从而仿真出非常精细的刚体多体碰撞现象。

主权项：1.一种基于精确波效应的多刚体碰撞仿真方法，其步骤包括：1在多体碰撞系统的基本物理准则约束基础上，增加波效应约束，所述波效应约束是指在碰撞过程中，应力波携带着动量和能量在相互接触的物体间传播；2根据多体碰撞系统中接触点处能量的瞬时变化过程，采用冲量的积分代替仿真时间的积分，并为接触势能构建关于接触冲量的二次能量方程，通过求解该方程计算出碰撞后刚体的可靠的运动状态，从而实现多体碰撞过程的仿真；所述步骤2将接触碰撞过程中的势能函数Ei函数的自变量由时间t替换为接触点的接触冲量Pi，由于冲量Pi可以表示为接触应力与时间的函数，即dPi＝Fidt，并且相对速度vi可以表示为广义速度与雅各布矩阵的乘积，即因此接触势能的公式变换为： Pi是接触点i处产生的接触冲量，它在碰撞的过程中不断增长，Ji是接触点i的雅各布矩阵，是广义速度；步骤2所述关于接触冲量的二次能量方程为： 其中，Ei是接触点i处的接触势能，Pi是接触点i处产生的接触冲量，Ji是接触点i的雅各布矩阵，J是系统中所有接触点的雅各布矩阵，是初始的广义速度，M是广义质量矩阵，Ri是表示接触冲量P中每一个元素与Pi关系的比例向量；通过求解所述二次能量方程，得到使接触势能向量中的所有元素归为零的每个接触点的接触冲量，从而得到整个系统碰撞后的运动状态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京大学 基于精确波效应的多刚体碰撞仿真方法

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