副標題#e#    對制造業而言，保證復雜結構產品的制造質量、優化設計、加快產品更新、提高產品性能，同時盡量減少試驗風險是永恒的主題。產品虛擬樣機設計是達到上述目標的基礎，虛擬樣機的運動與動力學分析、結構強度分析，對產品的設計與性能優化具有巨大的指導意義。
   
    工程中的對象是由大量零部件構成的系統，在對它們進行優化與性能分析時可分為兩大類：一類稱為結構，其特征是在正常情況下構件間沒有相對運動，人們關心的是這些結構在承受載荷時的強度、剛度與穩定性；另一類稱為機構，特征是系統在運行過程中，零、部件間存在相對運動，一個復雜的力學系統通過零、部件間的相互約束關系即運動副連接起來，工程上也稱為多體系統。
   
    1復雜機械需考慮的問題
   
    1．1機械系統中的運動學問題
   
    在不考慮系統運動起因的情況下，研究各部件的位置、姿態、位移變化、速度與加速度的關系，稱為系統的運動學分析，其數學模型為各部件的位置與姿態坐標的非線性代數方程，以及速度與加速度的線性代數方程。如某型系列斷路器的杠桿繞圓柱頭螺釘旋轉的問題，繞過計算金屬絲熱膨脹而簡化為運動學問題。
   

    1．2機械系統中的靜力學問題
   
    當系統受到靜載荷時，確定在運動副制約下的系統平衡位置以及運動副靜反力，這類問題稱為系統的靜力學分析，如斷路器各零部件在接通或斷開狀態下的力學分析。
   
    1．3機械系統中的運動學正、逆混合問題
   
    航空斷路器產品最關心的問題是討論載荷與系統運動的關系問題，即動力學問題。研究復雜機械系統在載荷作用下各部件的動力學響應是工程設計中的重要問題。已知外力求系統運動的問題歸結為求非線性微分方程的積分，稱為動力學正問題；已知系統的運動確定運動副動反力的問題是系統各部件強度分析的基礎，這類問題稱為動力學逆問題。總之，現代的機械系統離不開控制技術，即系統的部分構件受控，當它們按某已知規律運動時，討論在外載荷作用下系統其他構件如何運動。這類問題稱為動力學正逆混合問題。
   
    航空斷路器產品的性態分析問題可歸結為對復雜的機械系統的分析，對上面提到的三方面的問題需要進行綜合分析、解決。