国际顶级期刊MSSP刊发宇航学院研究团队最新成果：基于虚功率形式达朗贝尔原理的仿生X型减振平台精确动力学建模

2022年6月4日，机械与信号处理领域国际顶级学术期刊《Mechanical System and Signal Processing》（MSSP）在线发表了宇航学院航天动力学与控制研究团队在仿生减振平台方面的最新研究成果：“Modeling of the bio-inspired vibration isolation platform supported by X-structures via D'Alembert's principle of virtual power”。该项研究成果在仿生减振X结构的基础上，首次建立了基于仿生X机构的三维减振平台精确动力学模型，并在此基础上开展了多方向减振特性、允许冲击范围与航天应用等方面的分析工作。

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MSSP期刊封面

MSSP是关于机械、计算机、航空航天和土木工程的一门跨学科期刊，旨在跟踪和报道关于复杂动力系统中的传感器、仪器仪表、信号处理、系统建模和智能控制等新技术及高质量科学研究。MSSP期刊收录的多数论文都对复杂工程问题做出可证明的原始贡献，对超越既定方法的进步将具有重要意义，特别寻求包含理论、实验以及与实际应用高度相关的理论性的论文。MSSP是以上领域的领导者，五年平均影响因子6.823，中科院分区1区，Top期刊。

仿生X结构

三维减振抗冲击平台

减振抗冲击平台示意图

仿真计算结果图

减振抗冲击结构在工业领域发挥着重要的作用，香港中文大学Jing Xingjian教授基于袋鼠腿部结构提出了具有高静低动特性的仿生减振X结构。该工作在其基础上，基于达朗贝尔的虚功率原理，首次建立了考虑各部件惯性特性的复杂减振平台精确动力学模型显式形式，其能够通过显式高阶龙格库塔方法实现高精度求解；考虑弹簧的弹性形变，利用 二分法得到了最大允许初速度与力的取值范围；结合数值分析与摄动法分析了精确模型与简化模型之间的动力学响应差异。

本论文所涉及的研究成果由宇航学院在站博士后张滕博士（第一作者）与其合作导师师鹏副教授（通讯作者）以及西北工业大学岳晓奎教授合作完成，研究工作得到了国家自然科学基金的支持。

（通讯员：刘小明）