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国内刊号：11-2187/TH
国际刊号：0577-6686
发布日期:
作者：张欢, 阚镭, 周立梁, 陈彤, 宋晓东
单位：1. 北京理工大学空天科学与技术学院 北京 100081;2. 北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室 北京 100081;3. 北京宇航系统工程研究所 北京 100076
关键词：符号距离场,任意拉格朗日欧拉法,挂索机构,摩擦接触,多体系统动力学；
基金：国家自然科学基金资助项目(12372039, 12202046)。
提出了一种基于二维符号距离场(Signed distance filed, SDF)的柔性绳索与轴向拉伸刚体精准高效接触检测方法，用于火箭网系回收系统中挂索机构与拦阻索的摩擦接触动力学计算，分析挂索机构几何形状对回收动力学的影响。利用轴向拉伸型物体的几何特点，将柔性绳索与具有复杂几何形状的轴向拉伸刚体之间的接触检测问题转换为二维问题。由SDF精准表征截面形状，通过离线生成高精度SDF和法线场，在线双三次插值接触参数计算，实现精准高效摩擦接触动力学计算，所提接触检测方法通过圆柱与绳索的接触动力学仿真和试验验证了准确性。针对捕获火箭的拦阻索入钩过程，建立了挂索机构与拦阻索系统多体动力学模型并针对不同的挂索机构几何形状进行了仿真计算，结果表明挂索机构截面几何形状直接影响挂索机构与拦阻索局部摩擦接触细节，特别在触网时刻，大圆角截面形状能有效降低触网冲击作用。
来源：2026年第1期
《机械工程学报》期刊编辑部
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