多体系统动力学是研究
多体系统(一般由若干个柔性和刚性物体相互连接所组成)运动规律的科学。多体系统动力学包括多刚体系统动力学和多柔体
系统动力学。
20世纪60年代,古典的
刚体力学、
分析力学与计算机相结合的力学分支——多体系统动力学在社会生产实际需要的推动下产生了。其主要任务是:1.建立复杂机械系统
运动学和
动力学程式化的
数学模型,开发实现这个数学模型的软件系统,用户只需输入描述系统的最基本数据,借助计算机就能自动进行程式化的处理;2.开发和实现有效的处理数学模型的计算机方法与
数值积分方法,自动得到运动学规律和动力学响应;3.实现有效的数据后处理,采用动画显示,图表或其他方式提供数据处理结果。目前多体动力学已形成了比较系统的研究方法。其中主要有工程中常用的以
拉格朗日方程为代表的分析力学的方法、以
牛顿-
欧拉方程为代表的矢量学方法、图论方法、凯恩方法和变分方法等。
多体系统动力学分析涵盖建模和求解两个阶段,其中建模包括从几何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成
数学模型的数学建模两个过程,求解阶段需要根据求解类型(
运动学/
动力学、静平衡、特征值分析等)选择相应的求解器进行数值运算和求解。
RecurDyn:RecurDyn通过开发广义
递归算法库,采用BDF方法和相对坐标进行多体系统动力学分析。