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机械系统动力学原理与应用


作者:
覃文洁 王国丽
定价:
89.00 元
版面字数:
420千字
开本:
特殊
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2021年
ISBN:
978-7-04-055685-8
物料号:
55685-00
出版时间:
2021-03-30
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
机械工程
三级分类:
机械设计及理论

本书首先介绍了有关机械系统动力学的一些基本概念、常用动力学方程以及相关的数学理论基础;然后按照研究对象由集中质量到刚体再到柔性体的思路,阐述了离散系统的弹性振动、多刚体系统动力学和多柔体系统动力学的基本原理和方法;最后介绍了基于通用机械系统动力学仿真软件ADAMS平台进行机械系统动力学建模分析的基本步骤及其方法,特别是结合作者的科研教学实践,给出了机械系统动力学的应用实例,以培养读者综合运用所学的数学、力学以及有关专业课程知识进行机械系统设计分析的能力,适应当前机械设计工作的需要。

本书可作为高等院校机械、汽车、内燃机、宇航等相关专业研究生或高年级本科生的教学参考书,也可作为从事相关工作的工程技术人员和科研人员的参考用书。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 绪论
        • 1.1 机械系统
          • 1.2 机械系统动力学
            • 1.3 机械系统动力学的模型及分析方法
              • 1.3.1 离散系统模型及分析方法
                • 1.3.2 多体系统模型及分析方法
                  • 参考文献
                • 第一篇 基础篇
                  • 第2章 有关机械系统动力学的一些基本概念
                    • 2.1 广义坐标与自由度
                      • 2.2 约束及其分类
                        • 2.3 虚位移原理与广义力
                          • 2.3.1 虚位移原理
                            • 2.3.2 广义力
                          • 第3章 动力学方程
                            • 3.1 质点运动学/动力学
                              • 3.1.1 质点运动学
                                • 3.1.2 达朗贝尔原理
                                  • 3.1.3 动量和动量矩
                                  • 3.2 动力学普遍方程
                                    • 3.3 第二类拉格朗日方程
                                    • 第4章 矩阵、矢量及张量
                                      • 4.1 矩阵及其求导运算
                                        • 4.1.1 矩阵
                                          • 4.1.2 矩阵的特征值与特征向量
                                            • 4.1.3 矩阵求导
                                            • 4.2 矢量及其求导运算
                                              • 4.2.1 矢量
                                                • 4.2.2 基矢量
                                                  • 4.2.3 矢量的坐标矩阵
                                                    • 4.2.4 矢量对时间的导数
                                                    • 4.3 并矢与张量
                                                      • 4.3.1 并矢
                                                        • 4.3.2 张量
                                                          • 4.3.3 张量的运算
                                                        • 思考题
                                                          • 参考文献
                                                          • 第二篇 离散系统的弹性振动
                                                            • 第5章 单自由度系统的振动
                                                              • 5.1 单自由度无阻尼自由振动
                                                                • 5.1.1 运动微分方程
                                                                  • 5.1.2 用拉格朗日方程建立系统运动微分方程
                                                                    • 5.1.3 等效质量
                                                                      • 5.1.4 等效刚度
                                                                      • 5.2 单自由度阻尼自由振动
                                                                        • 5.2.1 运动微分方程
                                                                          • 5.2.2 不同阻尼情况的讨论
                                                                          • 5.3 简谐激励下的强迫振动
                                                                            • 5.3.1 无阻尼强迫振动
                                                                              • 5.3.2 阻尼强迫振动
                                                                                • 5.3.3 等效黏性阻尼
                                                                                  • 5.3.4 实例分析
                                                                                  • 5.4 周期激励下的强迫振动
                                                                                    • 5.5 非周期激励下的强迫振动
                                                                                    • 第6章 二自由度系统的振动
                                                                                      • 6.1 二自由度系统运动微分方程
                                                                                        • 6.1.1 运动微分方程
                                                                                          • 6.1.2 系统的动能、势能和能量耗散函数
                                                                                            • 6.1.3 运动微分方程的耦合问题
                                                                                            • 6.2 固有频率与主振型
                                                                                              • 6.2.1 概念的提出
                                                                                                • 6.2.2 固有频率和主振型的求解
                                                                                                • 6.3 二自由度系统的无阻尼自由振动响应
                                                                                                • 第7章 多自由度系统的振动
                                                                                                  • 7.1 多自由度系统运动微分方程
                                                                                                    • 7.2 固有频率与主振型
                                                                                                      • 7.3 主振型的正交性
                                                                                                        • 7.4 模态分析法
                                                                                                          • 7.4.1 无阻尼强迫振动
                                                                                                            • 7.4.2 多自由度系统中的共振
                                                                                                              • 7.4.3 多自由度系统中的阻尼
                                                                                                                • 7.4.4 复模态分析法
                                                                                                              • 思考题
                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                • 第三篇 多体系统动力学
                                                                                                                  • 第8章 刚体运动学、动力学
                                                                                                                    • 8.1 刚体运动学
                                                                                                                      • 8.1.1 平面刚体运动学
                                                                                                                        • 8.1.2 空间运动刚体的方位描述
                                                                                                                          • 8.1.3 空间运动刚体的角速度与角加速度
                                                                                                                            • 8.1.4 空间运动刚体上任意点的位置、速度和加速度
                                                                                                                            • 8.2 刚体动力学
                                                                                                                              • 8.2.1 空间刚体动力学
                                                                                                                                • 8.2.2 平面刚体动力学
                                                                                                                              • 第9章 多刚体系统运动学
                                                                                                                                • 9.1 概述
                                                                                                                                  • 9.2 平面运动多刚体系统的约束
                                                                                                                                    • 9.2.1 约束方程
                                                                                                                                      • 9.2.2 平面驱动方程
                                                                                                                                        • 9.2.3 平面运动系统常见铰的约束方程
                                                                                                                                        • 9.3 速度和加速度约束方程
                                                                                                                                          • 9.4 空间运动多刚体系统的约束
                                                                                                                                            • 9.4.1 基本运动关系
                                                                                                                                              • 9.4.2 基本约束方程
                                                                                                                                              • 9.5 多刚体系统运动学的数值分析
                                                                                                                                              • 第10章 多刚体系统动力学
                                                                                                                                                • 10.1 平面运动多刚体系统的动力学方程
                                                                                                                                                  • 10.1.1 广义力
                                                                                                                                                    • 10.1.2 广义质量
                                                                                                                                                      • 10.1.3 约束平面运动多刚体系统的动力学方程
                                                                                                                                                        • 10.1.4 动力学逆问题与约束反力
                                                                                                                                                          • 10.1.5 静平衡
                                                                                                                                                          • 10.2 空间运动多刚体系统的动力学方程
                                                                                                                                                            • 10.2.1 广义力
                                                                                                                                                              • 10.2.2 惯性力的虚功与广义质量
                                                                                                                                                                • 10.2.3 约束空间运动多刚体系统的动力学方程
                                                                                                                                                                  • 10.2.4 动力学逆问题、约束反力和平衡分析
                                                                                                                                                                  • 10.3 运用第二类拉格朗日方程建立多刚体系统动力学方程
                                                                                                                                                                    • 10.3.1 多刚体系统的第二类拉格朗日方程
                                                                                                                                                                      • 10.3.2 用广义坐标表达的刚体动能
                                                                                                                                                                      • 10.4 牛顿–欧拉形式的约束多刚体系统动力学方程
                                                                                                                                                                        • 10.5 多刚体系统动力学方程的数值求解
                                                                                                                                                                          • 10.5.1 增广法
                                                                                                                                                                            • 10.5.2 缩并法
                                                                                                                                                                          • 第11章 柔性多体系统动力学建模方法
                                                                                                                                                                            • 11.1 柔性体的运动描述
                                                                                                                                                                              • 11.1.1 浮动坐标系
                                                                                                                                                                                • 11.1.2 瑞利–里茨法
                                                                                                                                                                                  • 11.1.3 模态分析法
                                                                                                                                                                                    • 11.1.4 有限元法
                                                                                                                                                                                      • 11.1.5 绝对节点坐标法
                                                                                                                                                                                      • 11.2 平面运动柔性多体系统运动学
                                                                                                                                                                                        • 11.2.1 柔性体上任一点的位置、速度和加速度
                                                                                                                                                                                          • 11.2.2 约束方程
                                                                                                                                                                                          • 11.3 平面运动柔性多体系统动力学方程
                                                                                                                                                                                            • 11.3.1 柔性体的动能及质量矩阵
                                                                                                                                                                                              • 11.3.2 广义弹性力及刚度矩阵
                                                                                                                                                                                                • 11.3.3 广义主动力
                                                                                                                                                                                                  • 11.3.4 系统动力学方程
                                                                                                                                                                                                  • 11.4 空间运动柔性多体系统运动学
                                                                                                                                                                                                    • 11.4.1 柔性体上任一点的位置、速度和加速度
                                                                                                                                                                                                      • 11.4.2 约束方程
                                                                                                                                                                                                      • 11.5 空间运动柔性多体系统动力学方程
                                                                                                                                                                                                        • 11.5.1 柔性体的动能与质量矩阵
                                                                                                                                                                                                          • 11.5.2 广义弹性力
                                                                                                                                                                                                            • 11.5.3 广义主动力
                                                                                                                                                                                                              • 11.5.4 系统动力学方程
                                                                                                                                                                                                              • 11.6 柔性多体系统动力学方程的有限元格式
                                                                                                                                                                                                                • 11.6.1 柔性体上任一点的运动
                                                                                                                                                                                                                  • 11.6.2 质量矩阵
                                                                                                                                                                                                                    • 11.6.3 刚度矩阵
                                                                                                                                                                                                                      • 11.6.4 系统动力学方程
                                                                                                                                                                                                                        • 11.6.5 坐标缩减
                                                                                                                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                        • 第四篇 应用篇
                                                                                                                                                                                                                          • 第12 章应用ADAMS 进行机械系统动力学建模及分析
                                                                                                                                                                                                                            • 12.1 机械系统仿真软件ADAMS简介
                                                                                                                                                                                                                              • 12.2 ADAMS/View 建模及分析
                                                                                                                                                                                                                                • 12.3 ADAMS 柔性体建模
                                                                                                                                                                                                                                  • 12.3.1 离散柔性连接件法
                                                                                                                                                                                                                                    • 12.3.2 ADAMS/Flex 柔性体建模
                                                                                                                                                                                                                                      • 12.3.3 通过有限元分析生成模态中性文件
                                                                                                                                                                                                                                      • 12.4 ADAMS/Vibration振动分析
                                                                                                                                                                                                                                        • 12.4.1 建模
                                                                                                                                                                                                                                          • 12.4.2 振动分析
                                                                                                                                                                                                                                            • 12.4.3 应用举例
                                                                                                                                                                                                                                          • 第13 章机械系统动力学分析实例
                                                                                                                                                                                                                                            • 13.1 汽车二自由度系统的平顺性分析
                                                                                                                                                                                                                                              • 13.2 内燃机配气机构的动力学建模分析
                                                                                                                                                                                                                                                • 13.2.1 单质量建模及分析
                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.2.2 多质量建模及分析
                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.2.3 多体系统动力学建模及分析
                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.2.4 讨论
                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.3 内燃机连杆的动态变形分析
                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.4 乘用车前挡雨刮器的折返冲击分析
                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.4.1 雨刮系统的多体系统动力学建模
                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.4.2 仿真结果及分析
                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.4.3 结构改进
                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                            • 索引

                                                                                                                                                                                                                                                            相关图书