机械动力学与振动基础及其数字仿真方法

1 绪论1.1 机械动力学与振动基础理论发展历程1.2 机械结构系统动力学与振动问题的典型应用1.3 机械动力学与振动问题的数值模拟方法上篇 基础理论2 质点和刚体动力学2.1 质点运动学2.2 质点动力学2.3 功、动能、势能与能量守恒定律2.4 刚体运动的描述方法2.5 刚体动力学2.6 算例3 多刚体系统动力学3.1 多刚体系统运动学原理3.2 多刚体系统动力学原理3.3 两自由度机械臂动力学分析3.4 三自由度机械臂动力学分析3.5 算例4 离散系统振动和连续体振动理论4.1 离散系统振动的基本概念4.2 单自由度振动系统的强迫响应4.3 多自由度系统的振动分析4.4 连续体振动的基本方程4.5 连续梁振动的固有特性分析4.6 不同边界条件下连续梁的弯曲振动中篇 机械结构与系统动力学5 刚柔耦合多体系统动力学5.1 刚柔耦合系统动力学建模原理5.2 中心刚体-柔性机械臂系统的动力学模型5.3 两杆刚柔耦合机械臂动力学模型5.4 中心刚体-柔性机械臂动力学特性分析实例5.5 两杆刚柔耦合机械臂动力学特性分析实例6 板壳结构动力学6.1 Kirchhoff薄板理论6.2 薄板动力学方程建立6.3 四边简支边界条件下薄板的固有特性6.4 悬臂边界条件下薄板的固有特性6.5 薄板动力学分析算例6.6 薄壳动力学基本原理6.7 薄壁圆柱壳的固有特性6.8 薄壁圆柱壳动力学分析算例7 转子系统动力学7.1 转子系统涡动运动的基本特性7.2 转子系统的陀螺效应7.3 转子系统动力学方程的建立方法8 齿轮系统动力学8.1 齿轮系统动力学建模基本原理8.2 齿轮啮合刚度及齿轮啮合动力学模型8.3 齿轮系统动力学分析的有限元法8.4 齿轮系统的固有特性分析8.5 齿轮系统的不平衡振动响应下篇 非线性振动与分岔混沌9 非线性振动理论9.1 Duffing系统的多尺度法解析分析9.2 Duffing系统的渐近法解析分析9.3 Duffing系统的周期运动稳定性10 非线性系统分岔与混沌理论10.1 分岔基本理论10.2 混沌基本理论10.3 几种经典混沌系统的数值模拟10.4 Duffing系统的分岔与混沌11 多体系统非线性动力学11.1 受控平面二自由度机械臂的动力学方程11.2 受控平面二自由度机械臂的周期运动仿真11.3 受控平面二自由度机械臂的混沌运动仿真12 薄板非线性动力学与振动12.1 悬臂薄板的几何非线性动力学方程12.2 悬臂薄板的几何非线性振动分析12.3 悬臂薄板的几何非线性振动数值仿真12.4 悬臂薄板的材料非线性动力学方程12.5 考虑材料非线性的悬臂薄板固有特性的解析分析12.6 考虑材料非线性的悬臂薄板固有特性算例13 转子系统的非线性振动13.1 碰摩转子系统动力学模型13.2 周期运动稳定性的Floquet理论13.3 碰摩转子系统周期运动稳定性算例13.4 支点不对中转子系统的动力学模型13.5 支点不对中对转子系统固有特性和振动响应的影响14 齿轮系统的非线性振动14.1 齿轮啮合动态激励的非线性特性14.2 齿轮啮合动态激励的描述方法14.3 齿轮系统扭转动力学模型14.4 齿轮系统扭转振动的非线性分析算例参考文献附录A