Hyppää sisältöön
    • Suomeksi
    • På svenska
    • In English
  • Suomeksi
  • In English
  • Kirjaudu
Näytä aineisto 
  •   Etusivu
  • LUTPub
  • Väitöskirjat
  • Näytä aineisto
  •   Etusivu
  • LUTPub
  • Väitöskirjat
  • Näytä aineisto
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

A coordinate partitioning framework with iterative refinement for coupled multibody dynamics and hydraulic systems

Zhang, Li (2026-09-25)

Katso/Avaa
Li Zhang A4.pdf (6.500Mb)
Lataukset: 


Väitöskirja

Zhang, Li
25.09.2026
Lappeenranta-Lahti University of Technology LUT

Acta Universitatis Lappeenrantaensis

School of Energy Systems

School of Energy Systems, Konetekniikka

Kaikki oikeudet pidätetään.
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-412-527-7

Kuvaus

ei tietoa saavutettavuudesta

Tiivistelmä

Real-time simulation of constrained multibody systems is challenging due to complex constraint networks and strong nonlinearities arising from coupled domains. In coordinate partitioning formulations, updating dependent coordinates is often the dominant computational cost and significantly affects numerical robustness and accuracy. This thesis develops and evaluates efficient numerical strategies for dependent coordinate updates and extends them to real-time simulation of nonlinear hydraulically coupled multibody systems.

A unified framework is established to assess three update strategies: exact update, Newton increment, and Newton-Raphson, applied to planar and spatial benchmark mechanisms. Profiling indicates that dependent coordinate updates account for 60–90% of the total runtime, motivating targeted optimization.

To improve scalability, a global coordinate partitioning approach with iterative refinement is introduced. Numerical results show that it achieves accuracy comparable to relative-coordinate semi-recursive formulations while significantly reducing computational cost.

Finally, a coupled multibody hydraulic formulation is proposed. Iterative refinement is applied to both independent coordinate integration and constraint enforcement, avoiding conventional nonlinear solvers. The results demonstrate reduced computational effort while maintaining accurate constraint satisfaction and energy-consistent behavior.

Overall, the thesis provides practical guidelines for selecting update strategies under real-time and high accuracy requirements, and introduces refinement-based techniques that enhance efficiency and robustness in multi-physics multibody simulations.
Kokoelmat
  • Väitöskirjat [1232]
LUT-yliopisto
PL 20
53851 Lappeenranta
Ota yhteyttä | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste
 

 

Tämä kokoelma

JulkaisuajatTekijätNimekkeetKoulutusohjelmaAvainsanatSyöttöajatYhteisöt ja kokoelmat

Omat tiedot

Kirjaudu sisäänRekisteröidy
LUT-yliopisto
PL 20
53851 Lappeenranta
Ota yhteyttä | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste