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车辆结构动力学——基于 NX/SimcenterTM 3D的仿真实现
作者:刘学文、李锦、王宗乐、夏卫华
定价:48元
印次:1-1
ISBN:9787302548911
出版日期:2020.08.01
印刷日期:2020.08.20
本书把重点放在了概念入门与前沿拓展结合、理论与软件实现、案例分析结合上,结合当前主流的商业软件及结构动力响应的计算机模拟,加强车辆结构动力学相关理论的教学,书中包括了多个车辆零部件动力分析优化设计的案例。
more >前言 结 构动力学是机械、航空航天、土木工程等多个专业、研究方向的基础课程,其主要任务是使学生在本科学习的各门力学课程的基础上,学习结构动力学的基本理论和方法,了解结构动力问题的特性及与静力问题的本质差别,掌握结构动力学分析的基本知识,培养分析解决各类结构动力问题的能力,如实际问题的物理建模、力学建模、数学建模及数值分析方法等,为相关课题的深入研究奠定基础。 基于此,本书的编写强调以下几个目的: 强调实际动力学问题建模过程; 强调动力学问题所采用分析方法的物理意义; 强调动力学问题建模的合理性以及理想化模型与真实结构特性的关联性; 学会运用理论分析的结果来解释各种动载荷的响应; 掌握结构无限自由度动力响应快速分析软件NX/SimcenterTM3D Response Simulation理论及软件设计架构,并能对结构的不确定、确定性振动分析关联应用; 应用结构动力学理论进行车辆工程中的动力问题研究。 为了适应初学者,我们假设读者没有结构动力学的预备知识。书中介绍的内容足够详细,从最基本的概念入手,按照实际分析流程,由易而难,使整个结构动力分析形成整体,从而使本书特别适合于自学。同时,在每章节最后给出本章内容的思维导图,便于读者总结。本书的这个特点,再加上在内容选择上充分考虑实际应用,结合软件的实现,应该会使职业工程师们,特别是从事结构分析与设计的工程师们对本书产生兴趣。 由于许多学生和工程师觉得这个科目难学,所以在写作本书的过程中,我们把重点放在了概念入门与前沿拓展结合、理论与软件编程实现、案例分析结合上。为达此目的,书中的内容围绕以下几个特点进行组织: 理论方面,每一部分的数学推导尽可能简单; 对分析方法进行总结以强调关键的分析步骤,方便读者按照步骤操作应用; 这些方法通过详细解答的例题进行说明,从中 强调结果的物理解释; 结合商业软件NX/SimcenterTM3D Response Simulation进行车辆零部件的不确定性动力分析、确定性动力响应分析,并进行了两种动力分析之间的综合分析,以加强结构动力学相关理论的理解,方便读者进行软件应用。 本书分为上、下两篇,上篇为动力学分析基本理论,下篇为软件平台及车辆动力学应用初步。 上篇包括7章内容。第1章绪论部分主要对结构动力学研究内容、研究目的、动力计算的特点、动力问题总结及研究过程中常用的几个基本概念进行阐述,并对本书主要内容用思维导图的形式给出了简单的图示。第2章为结构动力学建模导论,介绍了动力学建模中的基本概念,比如功、能、线弹性体系、阻尼弹性体系和非弹性体系等; 并对动力平衡问题的力学原理和数学模型分别从微分、积分及变分三个方面进行了阐述。第3、4章分别是单自由度体系和多自由度体系,分别从各自的力学模型到数学模型以及对不同激励下的响应求解与分析等方面做了较为详细的论述。动力问题的响应求解有多种数值方法。第5章介绍了分别从微分方程、激励、速度、加速度等入手的数值方法及各自的稳定性与计算误差。第6章主要针对的是无限自由度问题的振动问题。严格来说,实际中所有振动都是随机的,需要用概率和统计的方法才能描述其规律,这种分析方法称为随机振动,如车辆受到路面不平顺谱作用、飞行器因大气湍流、地面的结构物因地震、轨道车辆受到轮轨不平顺谱、高层建筑受到季风作用等都会产生随机振动,因而第7章介绍了随机振动分析方法,力求通俗易懂地介绍相关的基本概念和方法。 下篇包括第8章内容,主要介绍了著名动力响应快速分析商业软件NX/SimcenterTM3D Response Simulation(RS)的设计架构、分析类型及各自之间的关联、RS的功能,并对主要的基本理论进行了阐述,介绍了多个应用案例以及RS在新能源汽车设计中的具体应用,从这个案例说明了如何能快速进行结构的动力响应分析,如何将随机分析与确定性动力分析结合起来并指导工程实践。 由于作者水平有限,肯定会有许多不妥之处甚至是错误之处,恳请各位学者教授、学生及工程师等,如果有什么建议、意见或者错误指正之处请联系作者,不胜感谢。
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