本書主要內(nèi)容包括:機(jī)械系統(tǒng)仿真分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、基于多體系統(tǒng)理論的串聯(lián)機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)建模及分析方法、多學(xué)科聯(lián)合建模與仿真技術(shù)和數(shù)值方法等。
第1章 虛擬樣機(jī)技術(shù)概論
1.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)
1.2 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)
1.3 虛擬樣機(jī)軟件及工程應(yīng)用
1.3.1 汽車行業(yè)的應(yīng)用
1.3.2 航空航天中的應(yīng)用
1.3.3 工程機(jī)械的應(yīng)用
1.3.4 其他應(yīng)用
1.4 多體系統(tǒng)動力學(xué)概述
第2章 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
2.1 矢量
2.1.1 位置矢量
2.1.2 矢量運算
2.1.3 矢量微分和積分
2.2 矩陣基礎(chǔ)
2.2.1 線性空間簡介
2.2.2 矩陣
2.2.3 矩陣運算
2.2.4 矩陣特征值和特征矢量
2.2.5 矩陣分解
2.3 矢量變換
2.3.1 旋轉(zhuǎn)矩陣
2.3.2 歐拉角
2.3.3 方向余弦
2.3.4 四元數(shù)
2.3.5 齊次變換
2.4 剛體運動學(xué)分析基礎(chǔ)
2.4.1 速度和加速度
2.4.2 虛位移
第3章 機(jī)械系統(tǒng)運動學(xué)建模與仿真
3.1 約束與自由度
3.1.1 約束
3.1.2 自由度
3.2 約束方程
3.3 系統(tǒng)運動學(xué)分析
3.4 開鏈機(jī)構(gòu)運動學(xué)分析
3.4.1 串聯(lián)機(jī)構(gòu)位姿正解
3.4.2 串聯(lián)機(jī)構(gòu)位姿逆解
3.4.3 串聯(lián)機(jī)構(gòu)速度和加速度分析
3.4.4 Jacobi矩陣與奇異構(gòu)型
3.4.5 串聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間
3.5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運動學(xué)分析
3.5.1 概述
3.5.2 結(jié)構(gòu)及分類
3.5.3 位置逆解
3.5.4 位置正解
3.5.5 速度分析、Jacobi矩陣及奇異構(gòu)型
3.5.6 工作空間
3.6 運動學(xué)分析的計算機(jī)建模
3.6.1 基本約束
3.6.2 運動副約束
3.6.3 驅(qū)動約束
3.6.4 運動學(xué)分析
第4章 機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真
4.1 動力學(xué)基本參量
4.1.1 線動量
4.1.2 質(zhì)心
4.1.3 角動量
4.1.4 轉(zhuǎn)動慣量
4.2 剛體動力學(xué)基本原理
4.2.1 作用在剛體上的力和力矩
4.2.2 Newton—Euler方程
4.2.3 虛功原理
4.2.4 D’Alembert原理
4.2.5 Lagrange方程
4.2.6 Kane方程
4.3 串聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
4.3.1 開環(huán)機(jī)構(gòu)靜平衡
4.3.2 動力學(xué)逆解
4.3.3 動力學(xué)正解
4.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
4.4.1 閉鏈機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
4.4.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜力學(xué)
4.4.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)正解
4.4.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)逆解
4.5 動力學(xué)分析計算機(jī)建模
4.5.1 機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)方程
4.5.2 力元
4.5.3 運動副約束反力
第5章 多學(xué)科聯(lián)合建模與仿真技術(shù)
5.1 多領(lǐng)域仿真技術(shù)概述
5.2 功率鍵合圖
5.2.1 功率變量
5.2.2 元件
5.2.3 鍵合圖繪制
5.2.4 因果關(guān)系
5.2.5 系統(tǒng)建模
5.2.6 多體系統(tǒng)鍵合圖建模簡介
5.2.7 鍵合圖建模綜述
5.3 線性圖建模
5.3.1 線性圖基礎(chǔ)
5.3.2 物理系統(tǒng)線性圖建模
5.3.3 線性圖建模實例
5.4 多領(lǐng)域仿真的計算機(jī)實現(xiàn)
5.5 多領(lǐng)域仿真技術(shù)的未來
第6章 數(shù)值算法
6.1 非線性方程和方程組的數(shù)值解法
6.1.1 迭代法一般概念
6.1.2 非線性方程數(shù)值解法
6.1.3 非線性方程組的不動點迭代法
6.2 線性方程組數(shù)值解法
6.2.1 線性方程組的直接解法
6.2.2 線性方程組的迭代法
6.3 常微分方程數(shù)值方法
6.3.1 Taylor級數(shù)
6.3.2 有限差