机械动力学基础及其仿真方法PDF电子书下载

1绪论 1

1.1 机械动力学基础理论发展历程 1

1.2 机械结构系统动力学与振动问题的典型应用 3

1.3 机械动力学与振动问题的数值模拟方法 7

上篇 基础理论 8

2质点和刚体动力学 8

2.1 质点运动学 8

2.2 质点动力学 10

2.3 功、动能、势能与能量守恒定律 11

2.4 刚体运动的描述方法 15

2.5 刚体动力学 17

2.6 算例 23

3多刚体系统动力学 28

3.1 多刚体系统运动学原理 28

3.2 多刚体系统动力学原理 36

3.3 两自由度机械臂动力学分析 38

3.4 三自由度机械臂动力学分析 45

3.5 算例 54

4离散系统振动和连续体振动理论 66

4.1 离散系统振动的基本概念 66

4.2 单自由度振动系统的强迫响应 68

4.3 多自由度系统的振动分析 75

4.4 连续体振动的基本方程 84

4.5 连续梁振动的固有特性分析 87

4.6 不同边界条件下连续梁的弯曲振动 89

中篇 机械结构与系统动力学 95

5刚柔耦合多体系统动力学 95

5.1 刚柔耦合系统动力学建模原理 95

5.2 中心刚体-柔性机械臂系统的动力学模型 100

5.3 两杆刚柔耦合机械臂动力学模型 103

5.4 中心刚体-柔性机械臂动力学特性分析实例 105

5.5 两杆刚柔耦合机械臂动力学特性分析实例 107

6板壳结构动力学 114

6.1 Kirchhoff薄板理论 114

6.2 薄板动力学方程建立 115

6.3 四边简支边界条件下薄板的固有特性 117

6.4 悬臂边界条件下薄板的固有特性 119

6.5 薄板动力学分析算例 121

6.6 薄壳动力学基本原理 123

6.7 薄壁圆柱壳的固有特性 127

6.8 薄壁圆柱壳动力学分析算例 129

7转子系统动力学 136

7.1 转子系统涡动运动的基本特性 136

7.2 转子系统的陀螺效应 142

7.3 转子系统动力学方程的建立方法 145

8齿轮系统动力学 158

8.1 齿轮系统动力学建模基本原理 158

8.2 齿轮啮合刚度及齿轮啮合动力学模型 159

8.3 齿轮系统动力学分析的有限元法 170

8.4 齿轮系统的固有特性分析 173

8.5 齿轮系统的不平衡振动响应 175

下篇 非线性振动与分岔混沌 183

9非线性振动理论 183

9.1 Duffing系统的多尺度法解析分析 183

9.2 Duffing系统的渐近法解析分析 192

9.3 Duffing系统的周期运动稳定性 204

10非线性系统分岔与混沌理论 218

10.1 分岔基本理论 218

10.2 混沌基本理论 223

10.3 几种经典混沌系统的数值模拟 227

10.4 Duffing系统的分岔与混沌 232

11多体系统非线性动力学 241

11.1 受控平面二自由度机械臂的动力学方程 241

11.2 受控平面二自由度机械臂的周期运动仿真 246

11.3 受控平面二自由度机械臂的混沌运动仿真 248

12薄板非线性动力学与振动 260

12.1 悬臂薄板的几何非线性动力学方程 260

12.2 悬臂薄板的几何非线性振动分析 263

12.3 悬臂薄板的几何非线性振动数值仿真 266

12.4 悬臂薄板的材料非线性动力学方程 273

12.5 考虑材料非线性的悬臂薄板固有特性的解析分析 275

12.6 考虑材料非线性的悬臂薄板固有特性算例 278

13转子系统的非线性振动 282

13.1 碰摩转子系统动力学模型 282

13.2 周期运动稳定性的Floquet理论 284

13.3 碰摩转子系统周期运动稳定性算例 285

13.4 支点不对中转子系统的动力学模型 288

13.5 支点不对中对转子系统固有特性和振动响应的影响 295

14齿轮系统的非线性振动 303

14.1 齿轮啮合动态激励的非线性特性 303

14.2 齿轮啮合动态激励的描述方法 304

14.3 齿轮系统扭转动力学模型 306

14.4 齿轮系统扭转振动的非线性分析算例 308

参考文献 315

附录A 318