集中質量法

集中質量法

通過列出各個節點的動力平衡方程與邊界條件,形成非線性微分方程組,在給定的初始條件下,採用Newton 迭代法進行近似求解,得到各個節點處的位移、速度與加速度等物理量。主要應用在細長物體的動力學模型的建立與分析,如水下拖曳系統與系泊系統纜索建模當中。

定義


也稱作凝聚參數法或集中質量-彈簧法,是應用離散思想對細長的桿件或纜索等對象進行分段,段與段之間通過有質量的節點連接,段是沒有質量的且被看作是剛體或是有彈性的彈性體。外部載荷,如重力與分佈力均被集中作用在節點上。通過列出各個節點的動力平衡方程與邊界條件,形成非線性微分方程組,在給定的初始條件下,採用Newton-Raphson迭代法進行近似求解,得到各個節點處的位移、速度與加速度等物理量。

應用


主要應用在細長物體的動力學模型的建立與分析,如水下拖曳系統與系泊系統纜索建模當中。