機械系統(tǒng)動力學建模與仿真

第1章 緒論
1.1 機械系統(tǒng)的概念
1.1.1 系統(tǒng)
1.1.2 機械系統(tǒng)
1.1.3 機械系統(tǒng)的數(shù)學模型
1.2 離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)
1.2.1 離散系統(tǒng)
1.2.2 連續(xù)系統(tǒng)
1.2.3 離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)的辯證統(tǒng)
1.3 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
1.4 確定性、隨機性與模糊性
1.5 機械系統(tǒng)動力學的任務
1.5.1 機械系統(tǒng)動力學建模與仿真
1.5.2 機械系統(tǒng)動力學設計
1.5.3 機械系統(tǒng)動力學控制
1.5.4 我國機械系統(tǒng)設計的現(xiàn)狀
1.6 機械系統(tǒng)動力學分析及其迫切性
第2章 單自由度系統(tǒng)振動
2.1 引言
2.2 單自由度無阻尼自由振動
2.2.1 系統(tǒng)的動力學模型和運動微分方程
2.2.2 振動特性的分析
2.2.3 扭轉系統(tǒng)的無阻尼自由振動
2.2.4 單自由度無阻尼系統(tǒng)固有頻率的計算方法
2.3 單自由度系統(tǒng)有阻尼振動
2.3.1 系統(tǒng)動力學模型和運動微分方程
2.3.2 振動特性的討論
2.4 單自由度系統(tǒng)的強迫振動
2.4.1 簡諧強迫振動
2.4.2 周期激振力引起的強迫振動
2.4.3 任意激振力引起的強迫振動
2.5 強迫振動理論的應用
2.5.1 振動的隔離
2.5.2 軸的臨界轉速
2.6 單自由度系統(tǒng)振動的Simulink建模與仿真
2.6.1 MATLAB／Simulink簡介
2.6.2 基于Simulink的振動建模與仿真
2.6.3 基于M文件的振動建模與仿真
2.7 習題
第3章 二自由度系統(tǒng)的振動
3.1 引言
3.2 二自由度系統(tǒng)的自由振動
3.2.1 系統(tǒng)的運動微分方程
3.2.2 固有頻率和主振型
3.2.3 系統(tǒng)對初始條件的響應
3.2.4 振動特性的討論
3.3 二自由度系統(tǒng)的強迫振動
3.3.1 系統(tǒng)的運動微分方程
3.3.2 振動特性的討論
3.3.3 動力減振器
3.4 習題
第4章 多自由度系統(tǒng)振動
4.1 多自由度系統(tǒng)運動方程的建立
4.1.1 拉格朗日方法
4.1.2 影響系數(shù)法
4.2 多自由度系統(tǒng)的固有頻率和主振型
4.2.1 固有頻率
4.2.2 主振型
4.2.3 基于MATLAB盼固有頻率和振型計算
4.2.4 主振型的正交性
4.3 多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析法
4.3.1 模態(tài)矩陣
4.3.2 模態(tài)坐標及正則坐標
4.3.3 用模態(tài)分析法求系統(tǒng)動力響應
4.4 多自由度系統(tǒng)和數(shù)值方法
4.4.1 瑞利法
4.4.2 鄧柯萊法
4.4.3 矩陣迭代法
4.5 習題
第5章 彈性體的振動
5.1 引言
5.2 桿的縱向振動
5.2.1 運動方程
5.2.2 固有頻率和主振型
5.3 軸的扭轉振動
5.3.1 運動方程
5.3.2 固有頻率和主振型
5.4 梁的橫向自由振動
5.4.1 運動方程
5.4.2 固有頻率和主振型
5.5 梁的橫向受迫振動
5.5.1 主振型的正交性
5.5.2 用模態(tài)分析法求解梁的動力響應
5.6 梁的有限元建模與分析
5.6.1 縱向振動桿單元
5.6.2 橫向振動梁單元
5.6.3 系統(tǒng)的振動微分方程
5.6.4 例題
5.6.5 變截面梁的模態(tài)分析
5.7 矩形薄板的振動分析
5.7.1 薄板概念和假設
5.7.2 問題描述
5.7.3 操作步驟
5.8 習題
第6章 多剛體系統(tǒng)動力學建模與仿真
6.1 多剛體系統(tǒng)動力學的建模原理與方法
6.2 多剛體系統(tǒng)的基本概念
6.2.1 多剛體系統(tǒng)
6.2.2 剛體
6.2.3 鉸(運動約束)
6.2.4 外力與力元
6.3 剛體動力學的基本原理
6.3.1 方向余弦矩陣
6.3.2 剛體空間轉動的描述
6.3.3 剛體的角速度
6.3.4 剛體上任意點的運動學
6.4 遞推形式的多剛體系統(tǒng)運動學
6.5 凱恩方法及多剛體系統(tǒng)動力學方程
6.5.1 偏速度及偏角速度
6.5.2 廣義主動力及廣義慣性力
6.6 機械系統(tǒng)動力學方程的數(shù)值解法
6.6.1 龍格-庫塔法
6.6.2 變步長法
6.6.3 算法誤差和穩(wěn)定性
6.7 基于ADAMS的機械系統(tǒng)動力學建模與仿真
6.7.1 ADAMS軟件的模塊組成及功能
6.7.2 基于ADAMS的多體系統(tǒng)動力學建模及數(shù)值計算
6.7.3 三自由度機械手動力學建模與仿真分析
6.7.4 懸吊式起重機動力學建模與仿真分析
第7章 機械系統(tǒng)動力學實驗
7.1 兩自由度動力消振實驗
7.1.1 實驗內容
7.1.2 實驗目的
7.1.3 實驗要求
7.1.4 實驗儀器與設備
7.1.5 實驗原理及框圖
7.1.6 實驗方法及步驟
7.2 懸臂梁固有頻率與振型測量
7.2.1 實驗內容
7.2.2 實驗目的
7.2.3 實驗要求
7.2.4 實驗所需儀器設備及原理方法
7.2.5 實驗操作步驟
7.2.6 實驗報告要求
7.3 自由梁模態(tài)實驗
7.3.1 實驗內容
7.3.2 實驗目的
7.3.3 實驗要求
7.3.4 實驗所用儀器設備
7.3.5 實驗原理
7.3.6 實驗方法與步驟
7.4 曲柄滑塊機構的運動學建模與仿真
7.4.1 曲柄滑塊機構的運動學方程
7.4.2 Simulink環(huán)境下的曲柄滑塊機構運動學建模與仿真
7.4.3 ADAMS環(huán)境下的曲柄滑塊機構運動學建模與仿真
7.5 凸輪動力學建模仿真與設計分析
7.5.1 凸輪三維設計
7.5.2 約束建模
7.5.3 數(shù)值仿真與設計分析
參考文獻