具体描述
本书是根据高等院校机械类专业教学改革实践，对传统的力学和机械设计基础教材进行整合，并结合多年教学经验编写而成的。全书分为3个项目，共12章，主要内容包括：平面机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、带传动与链传动、齿轮传动、轴及其零部件、连接、轴承、构件与机构的静力分析、 构件的变形及强度计算、机械传动及零部件设计等。 本书可作为高等院校机械类、近机类机械基础和机械设计基础课程教材也可供相关工程技术人员参考。
《精通机械系统动力学》 本书深入剖析机械系统的动态行为，为工程师和研究人员提供了一套全面且实用的方法论。我们聚焦于理解和预测复杂机械装置在运动、振动、载荷和响应等方面的表现，旨在提升设计的鲁棒性、效率和安全性。 核心内容概述： 第一部分：动力学基础与建模 经典力学回顾与扩展： 从牛顿定律的严谨推导出发，引入拉格朗日方程和哈密顿原理，构建更抽象和通用的力学描述框架。详细阐述惯性、动量、能量守恒等基本概念在动力学分析中的应用。 多体系统建模： 掌握建立复杂机械系统数学模型的方法。本书将系统性地介绍自由度概念、广义坐标的选择、约束方程的建立，以及如何将这些元素融入动力学方程。我们将重点关注柔性体建模技术，以及如何处理系统中的非线性特性，例如间隙、摩擦和接触等。 运动学与动力学方程的推导： 详细讲解如何利用不同的力学表述（如笛卡尔坐标法、拉格朗日方程）推导出系统的运动学与动力学方程。涵盖虚拟功原理在构建运动方程中的作用，以及如何有效地求解这些方程。 数值方法与仿真： 介绍求解非线性常微分方程组的经典和现代数值积分方法，如欧拉法、龙格-库塔法等，并分析它们的精度和稳定性。本书还将深入探讨有限元方法在离散化连续体、处理复杂几何和材料属性方面的应用，以及如何基于这些模型进行高效的数值仿真。 第二部分：振动分析与控制 单自由度与多自由度振动系统： 深入分析无阻尼和有阻尼自由振动、强迫振动及其共振现象。对多自由度系统的固有频率、振型进行详细推导和解释，掌握模态分析的理论基础。 系统阻尼特性： 探索不同类型的阻尼（粘性阻尼、库仑阻尼、结构阻尼）及其对系统响应的影响。提供量化和辨识阻尼参数的方法。 随机振动理论： 介绍随机过程的基本概念，如平稳随机过程、功率谱密度等，并将其应用于分析机械系统在随机激励下的响应。 振动控制策略： 学习主动控制和被动控制的基本原理，包括使用阻尼器、隔振器、质量弹簧系统等被动手段，以及基于反馈控制的主动减振技术。 第三部分：高级动力学理论与应用 转子动力学： 详细研究旋转机械的动力学特性，包括不平衡、不对中引起的振动，转子临界转速的计算与预测，以及轴承的动力学特性对系统稳定性的影响。 非线性动力学： 探讨混沌、分岔、倍周期等非线性现象在机械系统中的表现。介绍非线性系统的分析方法，如李雅普诺夫稳定性、相空间分析等。 系统辨识与参数估计： 学习如何利用实验数据对机械系统的动力学模型进行辨识和参数估计，包括模型结构选择、辨识算法（如最小二乘法、最大似然法）的应用。 现代控制理论在动力学系统中的应用： 结合状态空间方法，介绍如PID控制、LQR最优控制、H∞鲁棒控制等现代控制技术在改善机械系统动态性能、提高鲁棒性方面的应用。 多体系统仿真软件的应用： 结合主流的多体动力学仿真软件（如ADAMS、Simulink等），通过实际案例演示如何构建、仿真和优化复杂的机械系统。 本书特色： 理论与实践并重： 既有严谨的理论推导，也包含丰富的工程实例和仿真应用，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 循序渐进的讲解： 从基础概念到高级理论，内容组织清晰，逻辑性强，适合不同层次的读者。 强调建模的物理直观性： 鼓励读者从物理系统的角度理解动力学模型，而非仅仅停留在数学公式层面。 面向未来工程需求： 涵盖了当前机械工程领域关注的先进动力学分析与控制技术，为读者未来的职业发展奠定坚实基础。 适用读者： 机械工程、航空航天工程、汽车工程、机器人工程、土木工程等相关领域的学生、研究人员、工程师。凡是工作中需要分析和设计具有动态特性的机械装置，或需要提升系统性能、解决振动噪声问题的专业人士，都将从本书中受益。 《精通机械系统动力学》将是您理解、预测和优化机械系统动态行为的得力助手。
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