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洪嘉振

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姓名：洪嘉振
目前身份：
担任导师情况：
学位：
学术头衔：

博士生导师，优秀教师/优秀教育工作者
职称：-
学科领域：

基础力学
研究兴趣：

个人简介

洪嘉振，1944年生。上海交通大学教授，博士生导师，力学博士后流动站主任。

1966年于清华大学工程力学与数学系六年制本科毕业。1980年在上海交通大学精密仪器系硕士毕业后留该校工程力学系从事教学与科研工作。1988年被聘为正教授，1993年被国务院学位委员会聘为博士生导师。1996-2000年任工程力学系主任，1997-2000年任建筑工程与力学学院副院长。

现兼任教育部高等学校力学教学指导委员会副主任，教育部高等学校非力学类专业力学课程教学指导分委员会主任；中国力学学会理事，一般力学专业委员会副主任；上海力学学会常务理事，动力学与控制专业委员会主任；中国自动化学会空间及运动体控制专业委员会副主任；计算力学学报副主编；大辞海力学篇主编。先后获国家级与部委级科技进步奖5项，教育部优秀教材奖3项，上海市教学成果奖1项。1992年获国务院和国家教委授予的“做出突出贡献的中国硕士学位获得者”称号，同年开始享受国务院政府特殊津贴；1996年获光华科技基金三等奖；2002年获宝钢教学基金优秀教师特等奖。

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2011-04-21

【期刊论文】作大范围空间运动柔性梁的刚-柔耦合动力学1)

洪嘉振，刘锦阳)，李彬

力学学报，2006，38（2）：276～282，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究带中心刚体的作大范围空间运动粱的刚-柔耦台动力学问题。从精确的应变一位移关系式出发，在动力学变分方程中，考虑了横截面转动的惯性力偶和与扭转变形有关的弹性力的虚功率，用速度变分原理建寺了考虑几何非线性的空间梁的刚-柔耦合动力学方程，用有限元法进行离散。通过对空间梁系统的数值仿真研究扭转变形和截面转动惯量对系统动力学性态的影响。

柔性梁,，作大范围空间运动,，刚-柔耦合动力学,，几何非线性,，截面转动惯量,，扭转变形

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2011-04-21

【期刊论文】中心刚体一柔性梁系统的最优跟踪控制1)

洪嘉振，蔡国平)，李琳

力学学报，2006，38（1）：97～105，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

对考虑阻尼影响的中心刚体-柔性梁系统的动力特性和主动控制进行研究。研究中考虑了3种动力学模型：一次近似耦合模型、一次近似简化模型和线性化模型。一次近似模型中同时考虑了柔性梁的轴向变形和横向变形。若在一次近似耦合模型中忽略轴向变形的影响，则可得出一次近似简化模型。线性化模型是对一次近似简化模型的线性化处理。另外研究中考虑了3种阻尼因素：结构阻尼、风阻、中心刚体轴承处的阻尼。控制设计采用最优跟踪控制方法。给出了从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法。研究结果显示，一次近似简化模型能够有效地对系统的动力学行为进行描述；阻尼对系统的动力学特性有着重要影响；当系统大范围运动为低速时，模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标，最优跟踪控制方法能够使得系统跟踪所期望的运动轨迹，并且柔性梁的弹性振动可得到抑制。

中心刚体-柔性梁系统,，一次近似简化模型,，线性化模型,，阻尼,，最优跟踪控制

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2011-04-21

【期刊论文】基于MPI的柔性多体系统动力学并行计算

洪嘉振，常忠正

宇航学报，2006，27（1）：89～93，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究解决多体系统动力学仿真计算中串行计算速度比较慢的问题。现将MPI（Message Parallel Inter-face）并行计算环境引入柔性多体系统动力学仿真软件CADAMB（Computer Aicled Dynamic Analysis of MultiBody），对其中的单向递推组集建模方法进行了并行化改造，并给出了知I速比和各进程效率的估计。结果显示该并行算法能大幅度提高仿真计算的速度。

多体系统动力学，单向递推组集建模方法， MPI，并行计算，动力学仿真

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2011-04-21

【期刊论文】计及剪切变形的Timoshenko 梁的刚-柔耦合动力学

洪嘉振，李彬，刘锦阳

计算力学学报，2006，23（4）：419～422，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究带中心刚体的Timoshenko梁的刚-柔耦合动力学问题。从力学的基本原理出发，基于Timoshenko梁假设，用虚功原理建立了带中心刚体的柔性梁的刚-柔耦合动力学方程。仿真计算结果表明，随着梁的惯量矩和横截面积比逐渐增大，剪切变形对梁的刚-柔耦合动力学性态产生了一定的影响。此外，本文还对不计剪切变形的Euler2Bernoulli 梁假设的适用性进行了研究。

剪切变形， Timoshenko 梁，刚-柔耦合动力学

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2011-04-21

【期刊论文】温度场中的柔性梁系统动力学建模*

洪嘉振，刘锦阳

振动工程学报，2006，19（4）：469～474，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究温度场下带集中质量的柔性梁系统的动力学问题。考虑几何非线性，在纵向变形与轴向伸长的关系式中计及了与横向变形有关的二次耦合项。考虑温度变化对系统动力学性态的影响，在本构关系式中计及了热应变。用假设模态法对各柔性梁进行离散，从虚功原理出发，根据各柔性梁之间的运动学约束关系，建立了带集中质量的柔性梁系统的动力学方程。仿真结果表明，即使在转速较低的情况下，随着集中质量的增大和温度的急剧变化，纵向变形的二次耦合项的影响不容忽视，此外，温度的变化还引起轴向变形和轴向约束力高频振荡。

温度场，集中质量，柔性梁系统，几何非线性，动力学

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2011-04-21

【期刊论文】高速旋转柔性矩形薄板的动力学建模和近似算法*

洪嘉振，赵飞云，，刘锦阳，谢永诚

振动工程学报，2006，19（3）：416～421，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究了做高速旋转柔性矩形薄板的耦合动力学建模理论和模态截断法的应用。从连续介质力学中关于柔性薄板的变形理论出发，找出了由于在结构动力学中对无大范围运动柔性薄板的动力学性质影响很小而被忽略的变形量。基于Jourdain 速度变分原理，先推导出做高速旋转薄板的动力学连续变分方程，再用有限元法对柔性薄板进行离散。因为用有限元离散时，柔性薄板的广义坐标规模较大，故仿真计算需要时间较长，所以模态截断法被用来缩减广义坐标数量，提高计算效率。此外通过对有限元法和模态截断法的计算结果进行比较，揭示了当矩形薄板作高速旋转时，模态截断法截取低阶模态时会引起误差，选取更高的模态可以用来提高计算精度，通过数值对比得到了模态截断的规律。

动力学建模，有限元法，薄板，模态截断法

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2011-04-21

【期刊论文】作平面运动的二维平面板的热耦合动力学问题*

洪嘉振，李智勇，刘锦阳

动力学与控制学报，2006，4（2）：114～121，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究受到热冲击的作平面运动的二维平面板的温度场和动力学响应考虑温度场和应变场的耦合，通过计算熵密度，建立了平面板的热传导变分方程，此外，在本构关系式中考虑热应变，基于平面应力假设建立了作平面运动的二维平面板的动力学变分方程用有限元方法分别对温度场和变形场进行离散最后，计算了作直线平动的平面板的温度场和变形场，揭示了温度和变形的相互耦合特征，体现了板运动对温度和变形的影响

热耦合动力学,，二维平面板,，平面运动

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2011-04-21

【期刊论文】旋转运动柔性梁的假设模态方法研究1)

洪嘉振，蔡国平)

力学学报，2005，37（1）：48～56，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

采用假设模态法对旋转运动柔性梁的动力特性进行研究，给出简化的控制模型。首先采用Hamilton原理和似设模态离散化方法，在计入柔性梁由于横向变形而引起的轴向变形的二阶耦合量的条件下，推导出基于柔性梁变形位移场一阶完备的次近似耦台模型、然后对该模型进行简化，忽略柔性梁纵向变形的影响，给出次近似简化模型，最后将采用假设模态离散化方法的结果与采用自限元离散化方法的结果进行了对比研究。研究中考虑了两种情况：非惯性系下的动力特性研究和系统大范围运动为未知的动力特性研究。研究结果显示，当系统大范旧远动为高速时，在假设模态离散化方法中应增加模态数目，较少的模态数目将导致较大误差。次近似简化模掣能够较好地反映出系统的动力学仃为，呵用于主动控制设计的研究。

旋转运动柔性梁,，假设模态法,，一次近似耦合模型,，一次近似简化模型

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2011-04-21

【期刊论文】中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制

洪嘉振，蔡国平，滕悠优

宇航学报，2005，26（4）：487～490，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

中心刚俸柔眭粱系统是一个典型的刚柔耦合动力学系统。对其动力学与控制的研究一直是国内外的研究热点司题之一。采用一次近似简化模型对中心刚体一柔胜粱系统的旋转运动控制进行研究。其中控制律采用变结构控制方法进行设计。切换面的设计采用最优化方法而得出。控制律的设计采用指数趋近律方法。因为所设计的控制律是模态坐标的函数。而模态坐标不可能通过物理测量直接获得。因此给出一个从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法。数值仿真结果显示。模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标：变结构控制能够使得系统达到所期望的运动状态。并可使柔眭粱的残余振动得到抑制。

中心刚体-柔性粱，一次近似简化模型，变结构控制

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2011-04-21

【期刊论文】柔性机械臂的位置主动控制

洪嘉振，蔡国平

机械科学与技术，2005，24（10）：1178～1180，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

采用一次近似模型对l柔l生机械臂的运动跟踪主动控制问题进行研究。控制策略采用最优跟踪控制方法。仿真结果显示，一次近似模型能够较好地对柔性机械臂的动力学行为进行描述，最优跟踪控制方法能使机械臂到达期望的指定位置，并可使机械臂的残余振动得到抑制。

零次近似模型，一次近似模型，最优跟踪控制

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2011-04-21

【期刊论文】基于MPI的柔性多体系统动力学并行计算

洪嘉振，常忠正

宇航学报，2006，27（1）：89～93，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

多体系统动力学，单向递推组集建模方法， MPI，并行计算，动力学仿真

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2011-04-21

【期刊论文】计及剪切变形的Timoshenko 梁的刚-柔耦合动力学

洪嘉振，李彬，刘锦阳

计算力学学报，2006，23（4）：419～422，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

剪切变形， Timoshenko 梁，刚-柔耦合动力学

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2011-04-21

【期刊论文】柔性机械臂的位置主动控制

洪嘉振，蔡国平

机械科学与技术，2005，24（10）：1178～1180，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

零次近似模型，一次近似模型，最优跟踪控制

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2011-04-21

【期刊论文】旋转运动柔性梁的假设模态方法研究1)

洪嘉振，蔡国平)

力学学报，2005，37（1）：48～56，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

旋转运动柔性梁,，假设模态法,，一次近似耦合模型,，一次近似简化模型

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2011-04-21

【期刊论文】柔性多体系统动力学实验研究综述*

洪嘉振，杨辉，余征跃

力学进展，2004，34（2）：171～181，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

介绍了国内外柔性多体系统动力学实验研究现状，分为3个方面，即理论模型验证实验、动力学特性的实验研究和其它实验。柔性多体系统动力学建模理论的发展经历了3个阶段：运动-弹性动力学（KED）方法、传统混合坐标方法和计及了动力刚化效应的各种非线性理论。关于这些理论的模型验证实验均在本文中作了重点介绍。文中还对柔性多体系统动力学性态的研究实验也作了介绍，包括系统模态特性和共振等非线性力学行为。关于机械臂控制和碰撞研究实验虽有提及，但不作为重点。随后，着重介绍了柔性体弹性振动位移的测量和阻尼因素的处理这两个在实验不可避免但又难以解决的问题，尤其是结构阻尼和大范围运动引起的空气阻力。最后指出了今后的研究方向。文中对一些较为重要的实验装置也着重予以介绍，并给出了部分实验图片及数据曲线，以给读者一个更好的理解和参考。

柔性多体系统,，动力学,，实验,，模型验证,，测量,，阻尼

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2011-04-21

【期刊论文】作大范围空间运动柔性梁的刚-柔耦合动力学1)

洪嘉振，刘锦阳)，李彬

力学学报，2006，38（2）：276～282，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

柔性梁,，作大范围空间运动,，刚-柔耦合动力学,，几何非线性,，截面转动惯量,，扭转变形

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2011-04-21

【期刊论文】中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制

洪嘉振，蔡国平，滕悠优

宇航学报，2005，26（4）：487～490，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

中心刚体-柔性粱，一次近似简化模型，变结构控制

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2011-04-21

【期刊论文】中心刚体柔性悬臂梁系统的位置主动控制

洪嘉振，蔡国平

宇航学报，2004，25（6）616～620，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

以往对中心刚体一秉性悬臂梁系统的主动控制研究多是基于零次近似模型和线性化模型进行的，而且认为零次近似模型为足够精确动力模型，但是已有研究结果显示出，零次近似模型在对系统动力学行为进行描述时存在某些局限陛。本文采用一次近似模型对中心刚体一秉性悬臂梁系统的位置主动控制进行研究，其中控制律采用最优跟踪控制理论进行设计。仿真结果显示，传统的零次近似模型存在着失效的可能，最优跟踪控制方法能使中心刚体_秉性悬臂梁系统到达期望的指定位置，并可使系统的残余振动得到抑制。

中心刚体-秉性悬臂梁,，零次近似模型,，一次近似模型,，最优跟踪控制

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2011-04-21

【期刊论文】周边式对接机构对接捕获阶段的三体力元动力学模型

洪嘉振，尤超蓝，章杰

宇航学报，2004，25（4）：439～442，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在空间交会对接过程中。从首次接触碰撞到完成捕获这一阶段称为对接捕获阶段。对对接捕获阶段动力学眭态的研究是空间交会对接技术的关键。建立动力学模型进行仿真是研究的一个有效途径。以有内导向瓣异体同构周边式对接机构为研究对象。从机构的物理模型出发建立了对接捕获阶段的三体力元模型。该模型考虑了缓冲系统六个方向之间的耦合和缓冲系统中齿轮等转动部件惯量的影响。并在动力学仿真软件DADS的接口上开发相应的用户模块。在DADS平台上完成对接过程的动力学仿真。

动力学模型，动力学仿真，周边式对接机构，航天器对接

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2011-04-21

【期刊论文】温度场中的柔性梁系统动力学建模*

洪嘉振，刘锦阳

振动工程学报，2006，19（4）：469～474，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

温度场，集中质量，柔性梁系统，几何非线性，动力学

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