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摘要
非光滑动力学模型能有效处理多体系统内的单边约束，是弹性接触/碰撞分析的主要研究方法，但其复杂的数学形式难以进行工程应用。为了降低非光滑模型的应用难度并提高模型计算精度，以反坦克(brainpower anti-tank, BAT)子弹药折叠翼的展开冲击过程为研究对象，建立了速度-冲量形式的完备非光滑动力学方程组，并基于互补接触定律，推导了方程组较为简洁的线型互补形式；提出了一种新型隐式积分算法，用于提高碰撞力的计算精度和效率。通过构造下一时刻的近似速度，由该近似速度和当前速度来加权构造下一时刻的位移，并更新下一时刻各状态量。工程算例中，对包含碰撞冲击的BAT子弹药折叠翼展开过程进行计算，将提出的隐式积分算法与已有算法进行对比分析，结果表明，相较于Moreau中点算法，隐式积分算法对碰撞力的计算精度更高，基于所提隐式积分算法的非光滑动力学模型能够严格遵从单边约束，计算的相对误差在10-8量级，能够为小载荷、高精度的多体碰撞系统提供更为准确的数值计算方法。
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