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RibleANCF

RibleANCF (Absolute Nodal Coordinate Formulation) 实现了绝对节点坐标表示法,这是一种用于柔性多体系统动力学的高效坐标系统。

概述

绝对节点坐标表示法(ANCF)是一种有限元方法,使用全局位置和斜率作为节点坐标。该方法特别适合大变形柔性体的动力学分析。

主要特性

  • 大变形能力:精确描述大变形和大旋转

  • 恒定质量矩阵:质量矩阵不随时间变化,提高计算效率

  • 连续应变场:使用高阶形函数保证应变场连续性

  • 精确几何:可以精确表示曲线和曲面几何

核心概念

节点坐标

ANCF使用以下作为节点坐标:

  • 位置矢量:节点的全局位置

  • 斜率矢量:位置矢量对弧长的导数

单元类型

  • 梁单元(Beam Elements)

  • 板单元(Plate Elements)

  • 实体单元(Solid Elements)

优势

  1. 计算效率:恒定质量矩阵减少计算量

  2. 几何精确性:可精确表示复杂几何形状

  3. 大变形:适用于超弹性材料和大变形问题

  4. 约束处理:便于处理多体系统约束

应用领域

  • 柔性机器人

  • 缆索系统

  • 生物力学

  • 车辆动力学

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