机械工程计算方法
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作者韩清凯 等
出版社科学出版社
ISBN9787030588647
出版时间2018-09
装帧平装
开本16开
定价79元
货号1201783029
上书时间2024-06-06
商品详情
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目录
章常用计算方法1
1.1矩阵及其运算1
1.1.1矩阵的定义1
1.1.2数值矩阵的创建4
1.1.3特殊矩阵的创建4
1.1.4矩阵的数据处理7
1.1.5数值矩阵的运算8
1.1.6单元数组11
1.2插值与拟合12
1.2.1插值与拟合的基本概念12
1.2.2拉格朗日插值13
1.2.3牛顿插值15
1.2.4埃尔米特插值22
1.2.5维插值24
1.2.6二维插值26
1.2.7三维插值28
1.2.8三次样条插值28
1.2.9B样条插值30
1.2.10曲线拟合的最小二乘法31
第2章数值微分和积分算法34
2.1函数的极限34
2.2函数的导数35
2.3函数的积分37
2.4积分变换39
2.4.1Fourier变换及其逆变换39
2.4.2快速Fourier变换40
2.4.3Laplace变换42
2.4.4Z变换及其逆变换43
2.5级数展开与求和44
2.5.1Taylor级数展开44
2.5.2Fourier级数展开45
2.5.3级数求和46
2.6数值积分47
第3章优化算法51
3.1线性规划51
3.1.1线性规划的概念51
3.1.2线性规划的MATLAB实现52
3.1.3线性规划的单纯算法57
3.2无约束优化62
3.2.1解析解法与图解法63
3.2.2数值解法64
3.3约束优化65
3.3.1单变量约束优化66
3.3.2多元约束优化67
3.3.3优选最小化问题70
3.4二次规划72
第4章弹性力学基础74
4.1弹性力学的几个基本概念74
4.1.1弹性力学及其基本假设74
4.1.2外力与内力75
4.1.3应力76
4.1.4应变77
4.2应力状态的描述78
4.2.1任意截面上的应力分解78
4.2.2主应力及其求解方法80
4.3应力平衡微分方程82
4.4凡何方程84
4.5应变状态的描述86
4.6相容性条件88
4.7物理方程89
4.7.1广义胡克定律89
4.7.2线弹性结构的物理方程90
4.8边界条件92
4.8.1应力边界条件92
4.8.2位移边界条件93
4.9弹性力学平面问题93
4.10弹性力学空间轴对称问题95
4.11弹性力学板壳问题97
4.12弹性力学问题的一般解法100
4.12.1位移法101
4.12.2应力法102
4.12.3用应力函数求解平面问题103
4.13弹性力学分析的能量法105
4.13.1能量法的基本原理106
4.13.2弹性力学问题的虚位移原理108
4.14机械结构的强度失效准则109
4.14.1材料的失效应力109
4.14.2优选主应力准则110
4.14.3优选剪应力准则110
4.14.4优选变形能准则111
第5章有限元法基础112
5.1平面三角形单元基本理论112
5.1.1平面三角形单元的单元刚度矩阵推导112
5.1.2利用平面三角形单元进行结构的整体分析117
5.1.3边界条件的引入119
5.1.4有限元法的求解步骤123
5.1.5平面三角形单元举例125
5.2梁单元分析131
5.2.1平面悬臂梁问题的解析分析131
5.2.2乎面梁单元的分析与求解133
5.2.3平面梁单元分析举例137
5.3等参元理论140
5.3.1等参元的基本概念140
5.3.2四节点四边形等参元分析144
5.3.3高斯积分法简介147
5.3.4四节点矩形等参元分析举例147
5.4机械结构的动力有限元法155
5.4.1单元动力学方程的建立155
5.4.2机械结构整体动力学方程的建立158
5.4.3机械结构的动态有限元分析159
5.4.4应用举例167
第6章多体系统动力学基础171
6.1多体系统运动学原理171
6I.I多体系统的运动描述方法171
6.1.2正向运动学分析174
6.1.3机械臂运动学分析的逆问题175
6.2多体系统动力学原理178
6.2.1牛顿欧拉方法179
6.2.2拉格朗日方法180
6.2.3机械臂多刚体系统动力学方程的一般形式180
6.3两自由度机械臂动力学分析181
6.3.1基于牛顿欧拉方法的两自由度机械臂功力学分析181
6.3.2基于拉格朗日方法的两自由度机械臂动力学分析183
6.3.3平面两自由度机械臂动力学数值仿真185
第7章机械振动基础187
7.1机械振动学的基本概念187
7.1.1动力学系统的自由度187
7.1.2单自由度系统的动力学分析187
7.2多自由度振动系统分析190
7.2.1多自由度振动系统的运动方程190
7.2.2固有频率、主振型和方程解耦191
7.2.3多自由度系统的受迫振动193
7.2.4多自由度振动系统分析举例194
7.3连续体的振动分析197
7.3.1杆的自由振动197
7.3.2杆的强迫振动200
第8章有限元分析软件ANSYS202
8.1杆件结构力学分析202
8.1.1桁架结构203
8.1.2梁结构207
8.2平面结构力学分析209
8.2.1平面应力问题210
8.2.2平面应变问题215
8.2.3轴对称问题219
8.3三维实体结构力学分析222
8.4薄壳结构力学分析226
8.5结构动力学分析235
8.6其他常用单元介绍238
8.6.1MPC184单元238
8.6.2MASS21结构质量单元242
8.6.3COMBIN14弹簧阻尼器单元242
第9章机械动力学仿真分析软件ADAMS244
9.1ADAMS软件简介244
9.1.1ADAMS软件的操作流程244
9.1.2ADAMS软件的主要功能模块245
9.2ADAMS建模方法246
9.2.1ADAMS模型创建与仿真的基本步骤246
9.2.2举升机构的建模与仿真255
9.3柔性体建模266
9.3.1离散柔性连接件267
9.3.2刚体转换成柔性体方式建模270
9.3.3ADAMS/Flex柔性分析模块274
9.3.4ADAMS/Line分析模块279
9.4参数化设计与优化计算282
9.4.1爹数化设计与优化分析的基本步骤283
9.4.2参数化设计与优化分析实例284
0章集成优化计算平台lsight及应用303
10.1Isight简介303
10.2Isight组件303
10.3DOE实验技术308
10.3.1拉丁超立方体技术309
10.3.2中央组合设计技术309
10.3.3实例说明309
10.4近似逼近技术314
10.4.1克里格模型314
10.4.2切比雪夫／正交多项式模型315
10.4.3Ⅱ向应曲面模型318
10.4.4实例说明320
10.5蒙特卡罗模拟仿真325
10.5.1采样技术325
10.5.2方差减少技术326
10.5.3实例说明327
10.6优化技术331
10.6.1多岛遗传算法331
10.6.2多岛遗传算法计算实例332
10.6.3自适应模拟退火技术334
10.6.4自适应模拟退火算例335
1章基于ANSYS的起重机结构力学分析339
11.1屐带式起重机的有限元模型建立340
II.I.I问题描述340
11.1.2建模过程340
11.2有限元分析工况及边界条件344
11.2.1臂架计算工况及边界条件344
11.2.2转台、车架、履带架计算工况及约束条件345
11.3履带式起重机关键部件结构力学计算分析346
11.3.1臂架结构分析346
11.3.2转台结构分析351
11.3.3车架结构分析353
11.3.4履带架结构分析355
11.3.5计算结果分析356
2章旋转机械动力学计算与分析358
12.1叶片动力学的计算与分析358
12I.I薄板力学基本理论358
12.1.2四边简支边界条件下薄板崮有特性360
12.1.3悬臂边界条件下薄板的固有特性362
12.1.4悬臂薄板动力学分析解析算例365
12.1.5悬臂薄板模态分析有限元算例367
12.1.6叶片模态分析有限元算例369
12.2轮盘动力学计算与分析370
12.2.1薄盘动力学特性370
12.2.2圆盘振动的行波现象372
12.2.3薄盘振动的数值分析算例374
12.2.4轮盘模态分析的有限元算例374
12.3转子系统动力学计算与分析376
12.3.1转子系统的涡动运动特性377
12.3.2不平衡激励下的转子系统振动响应378
12.3.3阻尼对转子系统不平衡振动响应的影响380
12.3.4转子系统动力学分析的有限元法382
12.3.5二支点转子系统动力学解析分析案例386
12.3.6基于ANSYS的二支点转子系统动力学分析案例393
12.3.7基于ADAMS的转子系统动力学分析算例397
参考文献400
内容摘要
本教材分为基础理论、有限元原理与方法、计算与分析软件和工程案例四个部分，共16章，涵盖了机械工程计算与分析的基础理论及常用工程软件，与我国高等院校关于此类课程的教学大纲吻合较好，在内容上接近适合机械专业此类课程要求，势必会成为拟开设及正在开设此门专业课程的学校的优选教材。
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