副標(biāo)題#e#    對(duì)制造業(yè)而言，保證復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的制造質(zhì)量、優(yōu)化設(shè)計(jì)、加快產(chǎn)品更新、提高產(chǎn)品性能，同時(shí)盡量減少試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)是永恒的主題。產(chǎn)品虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)是達(dá)到上述目標(biāo)的基礎(chǔ)，虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化具有巨大的指導(dǎo)意義。
   
    工程中的對(duì)象是由大量零部件構(gòu)成的系統(tǒng)，在對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)化與性能分析時(shí)可分為兩大類：一類稱為結(jié)構(gòu)，其特征是在正常情況下構(gòu)件間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，人們關(guān)心的是這些結(jié)構(gòu)在承受載荷時(shí)的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性；另一類稱為機(jī)構(gòu)，特征是系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，零、部件間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)系統(tǒng)通過(guò)零、部件間的相互約束關(guān)系即運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)，工程上也稱為多體系統(tǒng)。
   
    1復(fù)雜機(jī)械需考慮的問(wèn)題
   
    1．1機(jī)械系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題
   
    在不考慮系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)起因的情況下，研究各部件的位置、姿態(tài)、位移變化、速度與加速度的關(guān)系，稱為系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，其數(shù)學(xué)模型為各部件的位置與姿態(tài)坐標(biāo)的非線性代數(shù)方程，以及速度與加速度的線性代數(shù)方程。如某型系列斷路器的杠桿繞圓柱頭螺釘旋轉(zhuǎn)的問(wèn)題，繞過(guò)計(jì)算金屬絲熱膨脹而簡(jiǎn)化為運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題。
   

    1．2機(jī)械系統(tǒng)中的靜力學(xué)問(wèn)題
   
    當(dāng)系統(tǒng)受到靜載荷時(shí)，確定在運(yùn)動(dòng)副制約下的系統(tǒng)平衡位置以及運(yùn)動(dòng)副靜反力，這類問(wèn)題稱為系統(tǒng)的靜力學(xué)分析，如斷路器各零部件在接通或斷開(kāi)狀態(tài)下的力學(xué)分析。
   
    1．3機(jī)械系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)正、逆混合問(wèn)題
   
    航空斷路器產(chǎn)品最關(guān)心的問(wèn)題是討論載荷與系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問(wèn)題，即動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。研究復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)在載荷作用下各部件的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)是工程設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。已知外力求系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題歸結(jié)為求非線性微分方程的積分，稱為動(dòng)力學(xué)正問(wèn)題；已知系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)確定運(yùn)動(dòng)副動(dòng)反力的問(wèn)題是系統(tǒng)各部件強(qiáng)度分析的基礎(chǔ)，這類問(wèn)題稱為動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題。總之，現(xiàn)代的機(jī)械系統(tǒng)離不開(kāi)控制技術(shù)，即系統(tǒng)的部分構(gòu)件受控，當(dāng)它們按某已知規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，討論在外載荷作用下系統(tǒng)其他構(gòu)件如何運(yùn)動(dòng)。這類問(wèn)題稱為動(dòng)力學(xué)正逆混合問(wèn)題。
   
    航空斷路器產(chǎn)品的性態(tài)分析問(wèn)題可歸結(jié)為對(duì)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)的分析，對(duì)上面提到的三方面的問(wèn)題需要進(jìn)行綜合分析、解決。