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定 價：22 元
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- 作者：何芝仙
- 出版時間：2017/1/1
- ISBN：9787560643564
- 出 版 社：西安電子科技大學出版社
- 中圖法分類：TH113
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
本書根據(jù)機械工程專業(yè)機械系統(tǒng)動力學課程的教學要求, 結(jié)合多年機械工程專業(yè)研究生課程機械系統(tǒng)動力學的教學和科研實踐體會, 參考多種同類教材編寫而成。
全書共七章，分別為緒論、機械系統(tǒng)運動微分方程的建立、機械系統(tǒng)運動微分方程的求解、固有頻率的實用計算方法、 考慮構(gòu)件彈性的機械系統(tǒng)動力學、動力學專題Ⅰ:
軋鋼機動力學、動力學專題Ⅱ:
ADAMS軟件簡介及應用。前三章闡述機械動力學的基本理論與方法，后四章討論工程應用。機械系統(tǒng)動力學基本理論部分按照機械系統(tǒng)動力學模型建立、數(shù)學模型建立和求解的線索展開討論，突出動力學方法的論述。專題應用部分選擇軋鋼機動力學、壓縮機主傳動系統(tǒng)動力學以及內(nèi)燃機曲軸-軸承系統(tǒng)動力學等若干典型問題闡述如何應用動力學基本理論與方法解決機械系統(tǒng)動力學問題。書中還對動力學仿真軟件ADAMS作了簡要介紹，并在附錄中給出典型機械系統(tǒng)動力學算例Matlab程序，以方便讀者理解和應用機械系統(tǒng)動力學的基本理論和方法。
本書可作為高等學校機械工程等相關(guān)專業(yè)本科生、研究生機械系統(tǒng)動力學課程教材，也可供從事機械工程CAD、CAE方面工作的工程師參考使用。
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《中國制造2025》中指出
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。制造業(yè)的發(fā)展，迫切需要大量新型、高效、大功率、高速、高精度、重載荷、高度自動化的機械與技術(shù)裝備。發(fā)展先進制造業(yè)，創(chuàng)新是原動力，先進的設計理論是先導。盡管現(xiàn)代機械產(chǎn)品大都是機電一體化的集成產(chǎn)品，但其動力學性能對機械產(chǎn)品的性能卻起著決定性的作用，機械系統(tǒng)動力學問題是現(xiàn)代機械設計面臨的關(guān)鍵問題之一。高速機械運動部件的慣性力平衡、振動與噪聲、減振與隔振、疲勞強度計算等一系列問題，都是機械系統(tǒng)動力學研究的問題。機械系統(tǒng)動力學的基本理論已經(jīng)成為機械工程師必須具備的基本知識。正因為如此，機械系統(tǒng)動力學課程已經(jīng)成為高等學校機械類專業(yè)本科生和研究生的必修課程。
根據(jù)機械工程專業(yè)研究生 機械系統(tǒng)動力學
的學時教學需要，筆者結(jié)合多年的教學和科研體會，編寫了本書。本書內(nèi)容主要由機械系統(tǒng)動力學基本理論和專題應用兩大部分組成。機械系統(tǒng)動力學基本理論部分將機械振動和機械動力學知識融為一體，按照機械系統(tǒng)動力學模型的建立、數(shù)學模型的建立和求解為線索展開討論，并將機械系統(tǒng)動力學運動微分方程求解方法歸納為解析法、數(shù)值法和半解析半數(shù)值法進行分類討論，突出動力學方法的論述。專題應用部分選擇軋鋼機動力學、壓縮機主傳動系統(tǒng)動力學以及內(nèi)燃機曲軸-軸承系統(tǒng)動力學等若干問題闡述如何應用動力學基本理論與方法解決機械系統(tǒng)動力學問題。由于計算機的飛速發(fā)展和廣泛應用，機械系統(tǒng)動力學仿真軟件ADAMS在工程中得到廣泛應用，已經(jīng)成為機械工程師必須掌握的工具，書中對ADAMS軟件及其應用實例也作了介紹。本書附錄中還提供了典型的機械系統(tǒng)動力學問題求解的MATLAB程序，以方便讀者學習。
由于編者水平有限，書中不足和疏漏之處在所難免，誠請讀者批評指正。
編
者
2016年9月
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第1章 緒論 1
1.1
系統(tǒng)、機械系統(tǒng)及其分類
1
1.2
動力載荷及其分類
4
1.3
機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務和研究方法
5
1.3.1 機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務 5
1.3.2 機械系統(tǒng)動力學的研究方法 7
第2章 機械系統(tǒng)運動微分方程的建立 9
2.1
機械系統(tǒng)的動力學特征參數(shù)
9
2.1.1 自由度 9
2.1.2 動力自由度的確定 10
2.1.3 基本動力元件與特性 11
2.2
機械系統(tǒng)動力學模型的建立
13
2.3
機械系統(tǒng)運動微分方程的建立
14
2.3.1 涉及的基本定理 14
2.3.2 單自由度系統(tǒng) 15
2.3.3 單自由度多剛體系統(tǒng) 17
2.3.4 多自由度系統(tǒng) 19
2.3.5 連續(xù)系統(tǒng)
28
2.3.6 非線性系統(tǒng) 31
第3章 機械系統(tǒng)運動微分方程的求解 34
3.1
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析法
34
3.1.1 單自由度系統(tǒng)的振動 34
3.1.2 多自由度系統(tǒng)的振動 42
3.1.3 連續(xù)系統(tǒng) 53
3.1.4 非線性系統(tǒng) 56
3.2
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法數(shù)值法
60
3.2.1 歐拉法 60
3.2.2 Newmark法 62
3.2.3 RungeKutta法 63
3.3
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析數(shù)值法
64
3.3.1 等效力矩是等效構(gòu)件轉(zhuǎn)角的函數(shù) 65
3.3.2 等效力矩是等效構(gòu)件和角速度的函數(shù) 69
第4章 固有頻率的實用計算方法 72
4.1
單自由度系統(tǒng)
72
4.2
多自由度系統(tǒng)
74
4.2.1 求特征值法 74
4.2.2 計算固有頻率的近似法 74
4.3
傳遞矩陣法 77
4.3.1 傳遞矩陣法分析軸的縱向振動 77
4.3.2 傳遞矩陣法分析圓軸的扭轉(zhuǎn)振動 81
第5章 考慮構(gòu)件彈性的機械系統(tǒng)動力學 85
5.1
齒輪傳動系統(tǒng)
85
5.1.1 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程 85
5.1.2 輪齒變形的計算 88
5.1.3 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程求解 90
5.2
凸輪機構(gòu) 92
5.3
平面連桿機構(gòu)的動力學分析
97
5.3.1 引言 97
5.3.2 單元劃分 97
5.3.3 單元運動方程 98
5.3.4 機構(gòu)運動方程的組成 103
5.3.5 機構(gòu)運動方程的求解 105
5.4
軸-滾動軸承系統(tǒng)動力學
107
5.4.1 系統(tǒng)模型 107
5.4.2 系統(tǒng)建模和求解方法 110
5.4.3 剛性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 110
5.4.4 彈性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 112
5.4.5 結(jié)論 114
第6章 動力學專題Ⅰ:軋鋼機動力學 115
6.1
動力學模型的建立
115
6.2
動力學方程的解
117
6.2.1 數(shù)值法和平均法 117
6.2.2 加權(quán)平均法 119
6.3
具有隨機系數(shù)的初軋機自激振動問題
120
6.3.1 近似解析法 121
6.3.2 近似解析法的局限性 122
6.3.3 Runge-Kutta法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合的數(shù)值解法 122
第7章 動力學專題Ⅱ: ADAMS軟件簡介及應用 126
7.1
ADAMS軟件簡介
126
7.1.1 用戶界面模塊(ADAMS/View) 127
7.1.2 求解器模塊(ADAMS/Solver) 128
7.1.3 后處理模塊(ADAMS/PostProcessor) 128
7.2
活塞式壓縮機主傳動系統(tǒng)動力學仿真
129
7.2.1 彈性曲軸-滾動軸承系統(tǒng)ADAMS動力學仿真模型 130
7.2.2 求解理論基礎(chǔ) 130
7.2.3 求解與仿真結(jié)果分析 133
7.2.4 結(jié)論 135
7.3
內(nèi)燃機曲軸-軸承系統(tǒng)動力學與摩擦學耦合仿真 135
7.3.1 系統(tǒng)建模和求解理論基礎(chǔ) 135
7.3.2 曲軸動力學行為 139
7.3.3 主軸承摩擦學特性 141
7.3.4 結(jié)論 144
附錄 計算程序 145
參考文獻 166
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第1章 緒論 1
1.1
系統(tǒng)、機械系統(tǒng)及其分類
1
1.2
動力載荷及其分類
4
1.3
機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務和研究方法
5
1.3.1 機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務 5
1.3.2 機械系統(tǒng)動力學的研究方法 7
第2章 機械系統(tǒng)運動微分方程的建立 9
2.1
機械系統(tǒng)的動力學特征參數(shù)
9
2.1.1 自由度 9
2.1.2 動力自由度的確定 10
2.1.3 基本動力元件與特性 11
2.2
機械系統(tǒng)動力學模型的建立
13
2.3
機械系統(tǒng)運動微分方程的建立
14
2.3.1 涉及的基本定理 14
2.3.2 單自由度系統(tǒng) 15
2.3.3 單自由度多剛體系統(tǒng) 17
2.3.4 多自由度系統(tǒng) 19
2.3.5 連續(xù)系統(tǒng)
28
2.3.6 非線性系統(tǒng) 31
第3章 機械系統(tǒng)運動微分方程的求解 34
3.1
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析法
34
3.1.1 單自由度系統(tǒng)的振動 34
3.1.2 多自由度系統(tǒng)的振動 42
3.1.3 連續(xù)系統(tǒng) 53
3.1.4 非線性系統(tǒng) 56
3.2
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法數(shù)值法
60
3.2.1 歐拉法 60
3.2.2 Newmark法 62
3.2.3 RungeKutta法 63
3.3
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析數(shù)值法
64
3.3.1 等效力矩是等效構(gòu)件轉(zhuǎn)角的函數(shù) 65
3.3.2 等效力矩是等效構(gòu)件和角速度的函數(shù) 69
第4章 固有頻率的實用計算方法 72
4.1
單自由度系統(tǒng)
72
4.2
多自由度系統(tǒng)
74
4.2.1 求特征值法 74
4.2.2 計算固有頻率的近似法 74
4.3
傳遞矩陣法 77
4.3.1 傳遞矩陣法分析軸的縱向振動 77
4.3.2 傳遞矩陣法分析圓軸的扭轉(zhuǎn)振動 81
第5章 考慮構(gòu)件彈性的機械系統(tǒng)動力學 85
5.1
齒輪傳動系統(tǒng)
85
5.1.1 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程 85
5.1.2 輪齒變形的計算 88
5.1.3 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程求解 90
5.2
凸輪機構(gòu) 92
5.3
平面連桿機構(gòu)的動力學分析
97
5.3.1 引言 97
5.3.2 單元劃分 97
5.3.3 單元運動方程 98
5.3.4 機構(gòu)運動方程的組成 103
5.3.5 機構(gòu)運動方程的求解 105
5.4
軸-滾動軸承系統(tǒng)動力學
107
5.4.1 系統(tǒng)模型 107
5.4.2 系統(tǒng)建模和求解方法 110
5.4.3 剛性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 110
5.4.4 彈性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 112
5.4.5 結(jié)論 114
第6章 動力學專題Ⅰ:軋鋼機動力學 115
6.1
動力學模型的建立
115
6.2
動力學方程的解
117
6.2.1 數(shù)值法和平均法 117
6.2.2 加權(quán)平均法 119
6.3
具有隨機系數(shù)的初軋機自激振動問題
120
6.3.1 近似解析法 121
6.3.2 近似解析法的局限性 122
6.3.3 Runge-Kutta法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合的數(shù)值解法 122
第7章 動力學專題Ⅱ: ADAMS軟件簡介及應用 126
7.1
ADAMS軟件簡介
126
7.1.1 用戶界面模塊(ADAMS/View) 127
7.1.2 求解器模塊(ADAMS/Solver) 128
7.1.3 后處理模塊(ADAMS/PostProcessor) 128
7.2
活塞式壓縮機主傳動系統(tǒng)動力學仿真
129
7.2.1 彈性曲軸-滾動軸承系統(tǒng)ADAMS動力學仿真模型 130
7.2.2 求解理論基礎(chǔ) 130
7.2.3 求解與仿真結(jié)果分析 133
7.2.4 結(jié)論 135
7.3
內(nèi)燃機曲軸-軸承系統(tǒng)動力學與摩擦學耦合仿真 135
7.3.1 系統(tǒng)建模和求解理論基礎(chǔ) 135
7.3.2 曲軸動力學行為 139
7.3.3 主軸承摩擦學特性 141
7.3.4 結(jié)論 144
附錄 計算程序 145
參考文獻 166
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第1章 緒論 1
1.1
系統(tǒng)、機械系統(tǒng)及其分類
1
1.2
動力載荷及其分類
4
1.3
機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務和研究方法
5
1.3.1 機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務 5
1.3.2 機械系統(tǒng)動力學的研究方法 7
第2章 機械系統(tǒng)運動微分方程的建立 9
2.1
機械系統(tǒng)的動力學特征參數(shù)
9
2.1.1 自由度 9
2.1.2 動力自由度的確定 10
2.1.3 基本動力元件與特性 11
2.2
機械系統(tǒng)動力學模型的建立
13
2.3
機械系統(tǒng)運動微分方程的建立
14
2.3.1 涉及的基本定理 14
2.3.2 單自由度系統(tǒng) 15
2.3.3 單自由度多剛體系統(tǒng) 17
2.3.4 多自由度系統(tǒng) 19
2.3.5 連續(xù)系統(tǒng)
28
2.3.6 非線性系統(tǒng) 31
第3章 機械系統(tǒng)運動微分方程的求解 34
3.1
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析法
34
3.1.1 單自由度系統(tǒng)的振動 34
3.1.2 多自由度系統(tǒng)的振動 42
3.1.3 連續(xù)系統(tǒng) 53
3.1.4 非線性系統(tǒng) 56
3.2
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法數(shù)值法
60
3.2.1 歐拉法 60
3.2.2 Newmark法 62
3.2.3 RungeKutta法 63
3.3
機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析數(shù)值法
64
3.3.1 等效力矩是等效構(gòu)件轉(zhuǎn)角的函數(shù) 65
3.3.2 等效力矩是等效構(gòu)件和角速度的函數(shù) 69
第4章 固有頻率的實用計算方法 72
4.1
單自由度系統(tǒng)
72
4.2
多自由度系統(tǒng)
74
4.2.1 求特征值法 74
4.2.2 計算固有頻率的近似法 74
4.3
傳遞矩陣法 77
4.3.1 傳遞矩陣法分析軸的縱向振動 77
4.3.2 傳遞矩陣法分析圓軸的扭轉(zhuǎn)振動 81
第5章 考慮構(gòu)件彈性的機械系統(tǒng)動力學 85
5.1
齒輪傳動系統(tǒng)
85
5.1.1 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程 85
5.1.2 輪齒變形的計算 88
5.1.3 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程求解 90
5.2
凸輪機構(gòu) 92
5.3
平面連桿機構(gòu)的動力學分析
97
5.3.1 引言 97
5.3.2 單元劃分 97
5.3.3 單元運動方程 98
5.3.4 機構(gòu)運動方程的組成 103
5.3.5 機構(gòu)運動方程的求解 105
5.4
軸-滾動軸承系統(tǒng)動力學
107
5.4.1 系統(tǒng)模型 107
5.4.2 系統(tǒng)建模和求解方法 110
5.4.3 剛性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 110
5.4.4 彈性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 112
5.4.5 結(jié)論 114
第6章 動力學專題Ⅰ:軋鋼機動力學 115
6.1
動力學模型的建立
115
6.2
動力學方程的解
117
6.2.1 數(shù)值法和平均法 117
6.2.2 加權(quán)平均法 119
6.3
具有隨機系數(shù)的初軋機自激振動問題
120
6.3.1 近似解析法 121
6.3.2 近似解析法的局限性 122
6.3.3 Runge-Kutta法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合的數(shù)值解法 122
第7章 動力學專題Ⅱ: ADAMS軟件簡介及應用 126
7.1
ADAMS軟件簡介
126
7.1.1 用戶界面模塊(ADAMS/View) 127
7.1.2 求解器模塊(ADAMS/Solver) 128
7.1.3 后處理模塊(ADAMS/PostProcessor) 128
7.2
活塞式壓縮機主傳動系統(tǒng)動力學仿真
129
7.2.1 彈性曲軸-滾動軸承系統(tǒng)ADAMS動力學仿真模型 130
7.2.2 求解理論基礎(chǔ) 130
7.2.3 求解與仿真結(jié)果分析 133
7.2.4 結(jié)論 135
7.3
內(nèi)燃機曲軸-軸承系統(tǒng)動力學與摩擦學耦合仿真 135
7.3.1 系統(tǒng)建模和求解理論基礎(chǔ) 135
7.3.2 曲軸動力學行為 139
7.3.3 主軸承摩擦學特性 141
7.3.4 結(jié)論 144
附錄 計算程序 145
參考文獻 166
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第1章 緒論 1
1.1 系統(tǒng)、機械系統(tǒng)及其分類 1
1.2 動力載荷及其分類 4
1.3 機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務和研究方法 5
1.3.1 機械系統(tǒng)動力學的研究內(nèi)容及任務 5
1.3.2 機械系統(tǒng)動力學的研究方法 7
第2章 機械系統(tǒng)運動微分方程的建立 9
2.1 機械系統(tǒng)的動力學特征參數(shù) 9
2.1.1 自由度 9
2.1.2 動力自由度的確定 10
2.1.3 基本動力元件與特性 11
2.2 機械系統(tǒng)動力學模型的建立 13
2.3 機械系統(tǒng)運動微分方程的建立 14
2.3.1 涉及的基本定理 14
2.3.2 單自由度系統(tǒng) 15
2.3.3 單自由度多剛體系統(tǒng) 17
2.3.4 多自由度系統(tǒng) 19
2.3.5 連續(xù)系統(tǒng) 28
2.3.6 非線性系統(tǒng) 31
第3章 機械系統(tǒng)運動微分方程的求解 34
3.1 機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析法 34
3.1.1 單自由度系統(tǒng)的振動 34
3.1.2 多自由度系統(tǒng)的振動 42
3.1.3 連續(xù)系統(tǒng) 53
3.1.4 非線性系統(tǒng) 56
3.2 機械系統(tǒng)的運動方程求解方法數(shù)值法 60
3.2.1 歐拉法 60
3.2.2 Newmark法 62
3.2.3 RungeKutta法 63
3.3 機械系統(tǒng)的運動方程求解方法解析數(shù)值法 64
3.3.1 等效力矩是等效構(gòu)件轉(zhuǎn)角的函數(shù) 65
3.3.2 等效力矩是等效構(gòu)件和角速度的函數(shù) 69
第4章 固有頻率的實用計算方法 72
4.1 單自由度系統(tǒng) 72
4.2 多自由度系統(tǒng) 74
4.2.1 求特征值法 74
4.2.2 計算固有頻率的近似法 74
4.3 傳遞矩陣法 77
4.3.1 傳遞矩陣法分析軸的縱向振動 77
4.3.2 傳遞矩陣法分析圓軸的扭轉(zhuǎn)振動 81
第5章 考慮構(gòu)件彈性的機械系統(tǒng)動力學 85
5.1 齒輪傳動系統(tǒng) 85
5.1.1 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程 85
5.1.2 輪齒變形的計算 88
5.1.3 齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程求解 90
5.2 凸輪機構(gòu) 92
5.3 平面連桿機構(gòu)的動力學分析 97
5.3.1 引言 97
5.3.2 單元劃分 97
5.3.3 單元運動方程 98
5.3.4 機構(gòu)運動方程的組成 103
5.3.5 機構(gòu)運動方程的求解 105
5.4 軸-滾動軸承系統(tǒng)動力學 107
5.4.1 系統(tǒng)模型 107
5.4.2 系統(tǒng)建模和求解方法 110
5.4.3 剛性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 110
5.4.4 彈性軸滾動軸承系統(tǒng)的動力學行為 112
5.4.5 結(jié)論 114
第6章 動力學專題Ⅰ:軋鋼機動力學 115
6.1 動力學模型的建立 115
6.2 動力學方程的解 117
6.2.1 數(shù)值法和平均法 117
6.2.2 加權(quán)平均法 119
6.3 具有隨機系數(shù)的初軋機自激振動問題 120
6.3.1 近似解析法 121
6.3.2 近似解析法的局限性 122
6.3.3 Runge-Kutta法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合的數(shù)值解法 122
第7章 動力學專題Ⅱ: ADAMS軟件簡介及應用 126
7.1 ADAMS軟件簡介 126
7.1.1 用戶界面模塊(ADAMS/View) 127
7.1.2 求解器模塊(ADAMS/Solver) 128
7.1.3 后處理模塊(ADAMS/PostProcessor) 128
7.2 活塞式壓縮機主傳動系統(tǒng)動力學仿真 129
7.2.1 彈性曲軸-滾動軸承系統(tǒng)ADAMS動力學仿真模型 130
7.2.2 求解理論基礎(chǔ) 130
7.2.3 求解與仿真結(jié)果分析 133
7.2.4 結(jié)論 135
7.3 內(nèi)燃機曲軸-軸承系統(tǒng)動力學與摩擦學耦合仿真 135
7.3.1 系統(tǒng)建模和求解理論基礎(chǔ) 135
7.3.2 曲軸動力學行為 139
7.3.3 主軸承摩擦學特性 141
7.3.4 結(jié)論 144
附錄 計算程序 145
參考文獻 166
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