機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)原理與應(yīng)用
定 價:89 元
叢書名:機(jī)械工程前沿著作系列
- 作者:覃文潔,王國麗 著
- 出版時間:2021/3/1
- ISBN:9787040556858
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:TH113
- 頁碼:293
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)原理與應(yīng)用》首先介紹了有關(guān)機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)的一些基本概念、常用動力學(xué)方程以及相關(guān)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ);然后按照研究對象由集中質(zhì)量到剛體再到柔性體的思路,闡述了離散系統(tǒng)的彈性振動、多剛體系統(tǒng)動力學(xué)和多柔體系統(tǒng)動力學(xué)的基本原理和方法;最后介紹了基于通用機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件ADAMS平臺進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)建模分析的基本步驟及其方法,特別是結(jié)合作者的科研教學(xué)實踐,給出了機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)的應(yīng)用實例,以培養(yǎng)讀者綜合運用所學(xué)的數(shù)學(xué)、力學(xué)以及有關(guān)專業(yè)課程知識進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計分析的能力,適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計工作的需要。
《機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)原理與應(yīng)用》可作為高等院校機(jī)械、汽車、內(nèi)燃機(jī)、宇航等相關(guān)專業(yè)研究生或高年級本科生的教學(xué)參考書,也可作為從事相關(guān)工作的工程技術(shù)人員和科研人員的參考用書。
機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計一般包括機(jī)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分內(nèi)容,機(jī)構(gòu)指的是在運行過程中構(gòu)件間存在相對運動的系統(tǒng)。常規(guī)的機(jī)構(gòu)分析方法(如圖解法、解析法)只能用于系統(tǒng)中物體個數(shù)不多的情況,并且精度有限。現(xiàn)代科學(xué)以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得分析含有大量物體和鉸的復(fù)雜系統(tǒng)成為可能。本書正是以復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的分析原理及其應(yīng)用為主要內(nèi)容進(jìn)行介紹的,可為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)研究的研究生或相關(guān)研究人員提供理論及技術(shù)基礎(chǔ)。
考慮到機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析中有時僅需要考察構(gòu)件間的彈性運動(如軸系的振動),而這時系統(tǒng)往往被模型化為離散的質(zhì)量系統(tǒng),因此本書內(nèi)容涵蓋了離散系統(tǒng)的彈性振動和多體系統(tǒng)動力學(xué),包括理論介紹和應(yīng)用實例。本書內(nèi)容除了第1章緒論以外共分為4篇:
第一篇為基礎(chǔ)篇,包括第2~4章,介紹了離散系統(tǒng)的彈性振動和多體系統(tǒng)動力學(xué)通用的力學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ),以求整書在知識體系上的完整性和連貫性。
第二篇為離散系統(tǒng)的彈性振動,包括第5~7章。第5章介紹了單自由度系統(tǒng)的振動;它是研究復(fù)雜振動的基礎(chǔ),許多機(jī)械振動的概念和研究方法都將在此章進(jìn)行介紹。第6章介紹了二自由度系統(tǒng)的振動;二自由度系統(tǒng)是多自由度系統(tǒng)最簡單的特例,力學(xué)直觀性比較明顯,本章主要介紹振動系統(tǒng)的固有頻率和主振型等概念以及運動微分方程的耦合問題。第7章介紹了多自由度系統(tǒng)的振動;相較于二自由度系統(tǒng),由于自由度數(shù)目的增加,分析工作量加大,需要采用與之相適應(yīng)的數(shù)學(xué)工具和分析方法,本章主要介紹模態(tài)分析法,它是多自由度系統(tǒng)振動分析的基本方法。
第三篇為多體系統(tǒng)動力學(xué),包括第8~11章,是本書內(nèi)容分量最重的部分。第8章介紹了剛體運動學(xué)、動力學(xué)的基礎(chǔ)知識。第9章介紹了基于笛卡兒數(shù)學(xué)模型的多剛體系統(tǒng)運動學(xué)原理;與傳統(tǒng)的運動學(xué)分析不同,多剛體系統(tǒng)運動學(xué)是以系統(tǒng)中連接物體之間的運動副為出發(fā)點、基于運動副對應(yīng)的約束方程來進(jìn)行分析的,因此本章著重介紹了系統(tǒng)約束方程的建立及求解方法。第10章介紹了采用笛卡兒數(shù)學(xué)模型的多剛體系統(tǒng)動力學(xué)原理,主要包括建立約束多剛體系統(tǒng)動力學(xué)方程(是一個微分一代數(shù)混合方程組)及其求解的方法,以及動力學(xué)逆問題、約束反力的分析方法。第11章介紹了柔性多體系統(tǒng)動力學(xué)建模方法,主要針對含小變形柔性體的多體系統(tǒng),介紹了采用相對描述法進(jìn)行動力學(xué)建模的基本原理,這部分內(nèi)容是多剛體系統(tǒng)動力學(xué)建模的自然延伸和發(fā)展。
第四篇為應(yīng)用篇,包括第12和13章。第12章介紹了基于通用機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件ADAMS平臺進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)建模分析的基本步驟及其方法。第13章給出了機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)的分析實例,是作者在科研和教學(xué)實踐中的一些成果,涉及多自由度系統(tǒng)的振動分析、多剛體系統(tǒng)以及含柔性體的多體系統(tǒng)動力學(xué)的建模分析。
本書作者均為從事機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)應(yīng)用研究及教學(xué)的科研人員,其中,緒論、第一篇和第三篇由覃文潔撰寫,第二篇由王國麗撰寫,第四篇由覃文潔和王國麗共同撰寫。由于作者水平有限,書中難免存在疏漏之處,誠請讀者批評指正。
第1章 緒論
1.1 機(jī)械系統(tǒng)
1.2 機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)
1.3 機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)的模型及分析方法
1.3.1 離散系統(tǒng)模型及分析方法
1.3.2 多體系統(tǒng)模型及分析方法
參考文獻(xiàn)
第一篇 基礎(chǔ)篇
第2章 有關(guān)機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)的一些基本概念
2.1 廣義坐標(biāo)與自由度
2.2 約束及其分類
2.3 虛位移原理與廣義力
2.3.1 虛位移原理
2.3.2 廣義力
第3章 動力學(xué)方程
3.1 質(zhì)點運動學(xué)/動力學(xué)
3.1.1 質(zhì)點運動學(xué)
3.1.2 達(dá)朗貝爾原理
3.1.3 動量和動量矩
3.2 動力學(xué)普遍方程
3.3 第二類拉格朗日方程
第4章 矩陣、矢量及張量
4.1 矩陣及其求導(dǎo)運算
4.1.1 矩陣
4.1.2 矩陣的特征值與特征向量
4.1.3 矩陣求導(dǎo)
4.2 矢量及其求導(dǎo)運算
4.2.1 矢量
4.2.2 基矢量
4.2.3 矢量的坐標(biāo)矩陣
4.2.4 矢量對時間的導(dǎo)數(shù)
4.3 并矢與張量
4.3.1 并矢
4.3.2 張量
4.3.3 張量的運算
思考題
參考文獻(xiàn)
第二篇 離散系統(tǒng)的彈性振動
第5章 單自由度系統(tǒng)的振動
5.1 單自由度無阻尼自由振動
5.1.1 運動微分方程
5.1.2 用拉格朗日方程建立系統(tǒng)運動微分方程
5.1.3 等效質(zhì)量
5.1.4 等效剛度
5.2 單自由度阻尼自由振動
5.2.1 運動微分方程
5.2.2 不同阻尼情況的討論
5.3 簡諧激勵下的強(qiáng)迫振動
5.3.1 無阻尼強(qiáng)迫振動
5.3.2 阻尼強(qiáng)迫振動
5.3.3 等效黏性阻尼
……
第三篇 多體系統(tǒng)動力學(xué)
第四篇 應(yīng)用篇
參考文獻(xiàn)
索引