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刚体与弹性体动力学分析

刚体动力学基础

在多体动力学仿真中，刚体动力学是基础且重要的部分。刚体是指在运动过程中其内部各点之间的相对位置保持不变的物体。刚体动力学的研究主要集中在刚体的运动、受力和能量的分析上。本节将详细介绍刚体动力学的基本原理和常用分析方法。

1.刚体运动学

刚体运动学主要研究刚体在空间中的运动，包括平动和转动。平动是指刚体上所有点的运动轨迹相同，而转动是指刚体绕某个固定点或轴线的运动。

1.1平动运动

平动运动可以用刚体质心的位置矢量rC

r

其中，t表示时间。

平动运动的速度和加速度分别为：

v

a

1.2转动运动

转动运动可