文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
多体动力学模型到多领域模型的转换研究
姓名:张和华
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:王波兴;黄运保
20080529
华中科技大学硕士学位论文
摘要
复杂工程系统通常是由多个领域的多个子系统耦合而成,对于其分析与仿真,传
统的侧重于单个领域的仿真分析工具已经不能满足需求。基于 Modelica 语言的多领域
建模仿真平台可以实现工程实际中多领域物理系统的可视化统一建模。
基于单一专业仿真软件向多领域统一建模仿真平台集成的需求,本课题以国家科
技支撑计划制造业信息化重大项目和国家自然科学基金为依托,研究多体动力学模型
到多领域模型的转换,为多体动力学仿真软件向多领域仿真平台的集成提供可行方
案,对扩展多领域建模仿真平台的建模功能,减少重复建模,也具有意义。
本文首先以多刚体系统动力学建模理论为基础,对模型的多体动力学表达进行研
究,包括模型与模型元素的关系,模型元素的表达,以及模型元素的管理体系等,在
InteDyna 平台上开发获取模型数据的接口。
其次,以多领域统一建模理论为基础,对基于 Modelica 语言的多体模型的表达进
行研究,包括 Modelica 模型的组成,模型元素的表达和模型元素的空间位置表达。
再次,以部件、力、约束与驱动等为对象,研究模型元素的转换方法,根据转换
的需要,扩展 Modelica 多体库。
最后,设计转换器的接口、数据结构和体系结构,以多体动力学仿真软件
InteDyna 为开发平台,初步实现转换器模块的开发,并结合汽车悬架模型转换实例,
验证本文研究的可行性和有效性。

关键词: 多体动力学多领域建模与仿真 Modelica 转换器
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
plex engineering systems mostly consist of several domain subsystems which are
coupled, traditional single-domain simulation tools are not capable of modeling and
simulation for them. Multi-domain modeling & simulation platform, which is based on
Modelica language, can implement visual unified modeling of multi-domain physical system
in real project.
Based on requirement of integrating singular professional software into multi-domain
unified modeling & simulation platform, this thesis, supported by National Science and
Technology Support Plan Manufacturing Informationization Important Project, and National
Natural Science Fund, research on transition from multi-body dynamic model into multi-
domain model, whose goals is to afford a approach for integrating singular multi-body
professional software into multi-domain simulation platform. It also can expand modeling of
multi-domain modeling & simulation platform, and reduce repeat modeling.
Firstly, based on multi-rigidbody system dynamic modeling theory, research on how to
express model in multi-body dynamic, including the relationship of model and model element,
how to express model element, and how to ma