基于多体系统动力学中重要的建模方法-Kane-Huston方法,围绕工程中客观存在的不确定性问题,提出了多体系统的广义确定性动力学模型的概念并给出了一般解算方法;进一步对多体系统功能可靠性和铰链间隙等问题进行了研究.对3个工程实例进行了仿真计算,验证了方法的正确性和有效性,并到了诸多有益的结论.对Kane-Huston方法的核心内容:低序体阵列、变换矩阵及其导数、Kane方程等以及柔性体的离散化、自由度缩聚问题进行了详细论述;给出了利用该方法进行多体统动力学建模的一般步骤.重点讨论了简单柔性体和一般柔性体的离散化方法,阐述了利用固定界面动态子结构法进行离散化的思想;对曲线梁、杆类构件提出了拟合模态的方法,并以旋转的曲线梁为仿真算例,验证了该方法的有效性和准确性.采用几何变形约束法和耦合形函数法建立了计及动力刚化的柔性多体系统动力学方程.将工程中客观存在的不确定性问题引入到多体系统动力学模型中,深入分析了不确定性因素的存在形式,指出零部件的几何参数、物理参数、初始条件、边界条件、载荷等均存在不确定性;进一步把不确定性参数分为随机参数和模糊参数两种类型,提出了多体系统广义确定性动力学模型的概念.依据随机参数的性质在数学上分别用随机变量、随机过程、随机场对其加以描述;基于随机参数的数字模拟技术和随机参数的摄动理论对计及随机参数的多体系统动力学方程提出了蒙特卡罗方法和摄动方法两种方法进行解算,并讨论了各自的适用范围.作为计及随机参数的多体系统动力学的一个直接的重要的应用,提出并论述了多体系统功能可靠性的概念.把功能可靠性定义为多体系统能够按照设计或预定要求完成其应具有的动作、运动的可靠性.给出了多体系统功能可靠性的层次划分,进一步从运动学和动力学角讨论了功能可靠性问题,给出了位置、方向、速度、加速度、轨迹等可靠性的定义和计算方法.对多体系统动力学中的铰链间隙的问题进行了论述,采用概率模型和动力学模型两种手段描述含间隙铰链.概率模型不能计算接触力,但易于仿真计算,主要用于系统的运动学分析;而动力学模型基于Hertz接触定律,可以计算接触力、摩擦力等,主要用于系统的动力学分析.基于Kane方程和间隙铰链的动力学模型,给出了含多个间隙铰链的多体系统建模的一般步骤.在以上理论和方法的基础上,对3个工程实例—卫星太阳能帆板、柔性机械臂、刚—柔机械臂进行了仿真计算.采用板类柔性体的有限元离散化技术建立了卫星太阳能帆板的柔性多体系统动力学方程,引入随机参数进行了蒙特卡罗法仿真计算;讨论了展开结束时刻帆板的角速度可靠性问题.采用几何变形约束法建立了计及动力刚化项的柔性机械臂的动力学方程,计及柔性臂长度、宽度、厚度、密度的随机性分别采用摄动法和蒙特卡罗法进行了仿真,并进行了对比;进一步讨论了t=2s时柔性臂末端点的位置可靠性问题.建立了含两个旋转铰链间隙的刚—柔机械臂的动力学模型,对含两个铰链间隙的双刚性臂进行了随机参数仿真计算,并与不计铰链间隙的模型进行了对比.