的是初级平台的国内外软件,实用性不高。因此,国内CAD的应用还处于低水平,这相对于硬件投资、人力投入来讲无疑是一个巨大的浪费。根据世界经济黄皮书的统计数字, 我国机械工业主导产品达到90年代国际水平的仅占30％；我国制造业的新产品贡献率仅为国内生产总值的11％（2002年）,而美国在1995 年就已达到52％；美国、西欧各国及日本机械工业企业的专业化水平为75％～95％,而中国仅为15％～30％。因此从技术层面上来讲，加速推进虚拟设计技术将是解决制造业持续发展的一个关键。 1.3当前研究中存在的问题
多体系统是对实际工程研究对象的高度概括,如航天飞机、车辆、机器人以及各种机械设备等, 都属于多体系统的研究范畴。柔性多体系统结构动力多体系统结构动力学特性。并且, 传统结构动力学大都研究的是单一柔体的振动理论, 即使是由多个杆件铰接而成的桁架结构, 其建模方法也只是描述外力作用下, 系统的振动特性, 无法表述振动是如何将速度、加速度以及力 内力和外力 通过各种铰链进行传递的。如果将多体系统各种组成铰链拆开后建立动力学模型, 其计算量为 为多体系统中连接体的数量 , 这样就使柔性多体系统研究无法深入。因此, 研究多体系统结构动力学建模方法是必要的。近年来, 柔性多体系统动力学研究有了长足的进展, 而在多体系统结构动力学研究中, 有关的科学文献, 技术资料却较为鲜见。绝大多数是关于多自由度系统振动分析、局部模态分析方法的研究。多自由度系统振动分析是建立在Newton-Euler 2 矢量力学和 分析力学基础之上的, 和Lagrange Kane利用广义速率代替广义坐标作为独立Levinson变量来描述树形柔性多系统的运动, 直接利dAlembert原理建立伪坐标形式的 动力dAlembert Lagrange学方程。在此方程组中含有多个 乘子, 以Lagrange满足系统的约束条件和方程求解条件。为了研究更复杂的多体系统结构动力学问题, 许多学者提出了多体系统离散化方法, 即用变形场的理论描述多体链上每一个柔性体的变形状态。离散化方法主要有两方面的研究: 1 单一柔性体的有限元分析方法;2 模态分析方法。早在20 世纪60 年代, 就Hurty提出了模态方法, 和Craig Bampton Benfield Hru23 29在模态选择方面进行了深入的研究, 以提高da柔性体模态的收敛性。在模态分析的同时,Sha210 212、 和 等人对有限元在多bana Meirovitch Kwak体系统结构动力学中的运用作了深入广泛的研究,提出了具体的形函数选择方法。这些方法分别从不同方面提高了柔性多体系统结构动力学的建模精度和计算效率。但是, 由于这些研究只是针对某个具体柔性体进行的研究和建模, 不能描述柔性多体系统内在的结构动力学特性, 只能在一定程度上提高计算效率和计算关于多自由度系统振动分析、局部模态分析方法精度, 很难在计算效率和计算精度上突破 , 仅仅靠提高计算机