多体系统是一个具有复杂结构的系统,一般由多个刚体与柔体以一种特定方式彼此连接组成。与车辆设计、机器人学、航天器控制、生物力学、复杂机械系统等领域密切相关,为工程实际中的仿真软件提供理论基础。随着科学技术水平和虚拟现实技术的进步与发展,多体系统的分析方法也逐步转向可视化方向。本文基于柔性多体系统动力学建模和数值求解方法,结合计算机图形技术、计算机辅助设计和交互技术以索杆铰接式伸展臂为例,利用多体系统动力学建模方法对伸展臂展开过程建立刚柔耦合的动力学模型并对其进行可视化仿真。针对索杆铰接式伸展臂的柔性多体系统结构对模型进行分析,获得其运动状态以及刚性物体与柔性物体动力学模型,将结构中的柔性索与刚性桁架耦合构建一单元动力学模型,并由一单元扩展到多单元,得到其欧拉-拉格朗日方程。使用基于Hermite插值的离散变分方法求解方程,然后构建伸展臂三维几何模型,结合计算结果实现动画效果。构建场景利用渲染流水线技术为整体模型添加光照、纹理、视角变换等,使其具有三维视觉效果。利用QT进行交互界面的搭建,最终实现了一个索杆铰接式伸展臂的可视化仿真模拟。