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刚体动力学的基本概念

在多体动力学中，刚体动力学分析是研究刚体在各种力和力矩作用下的运动规律。刚体是指在运动过程中，其内部任意两点之间的距离保持不变的物体。本节将详细介绍刚体动力学的基本概念，包括刚体的运动描述、刚体的惯性属性、刚体的动力学方程等。

刚体的运动描述

1.位置和姿态

刚体在空间中的位置和姿态可以通过一组参数来描述。常见的描述方法有：

位置向量：用一个三维向量r描述刚体上某一点（通常是质心）在参考坐标系中的位置。

旋转矩阵：用一个3x3的正交矩阵R描述刚体在空间中的姿态。

四元数：用一个四维向量q=q0,q1

2.速度和角速度

刚体