本书主要介绍机械动力学建模理论和仿真分析方法。全书除绪论外共7章:第1~5章系统介绍了单自由度机构、两自由度机构、多自由度机构、考虑摩擦的机构、考虑构件弹性的机构动力学建模和分析方法,并配有习题及答案详解;第6章介绍基于Adams软件的机械动力学仿真分析方法;第7章给出了多个动力学建模分析案例。本书配有重难点知识点的讲解视频,读者可扫描二维码观看。
样章试读
目录
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绪论 1
第1章 单自由度机构动力学模型 3
1.1 动态静力法 3
1.1.1 分析思路 3
1.1.2 典型实例 3
1.2 利用等效力学模型进行动力学分析 5
1.2.1 等效力学模型概念 6
1.2.2 等效参数 7
1.2.3 方程形式 8
1.2.4 典型实例 9
1.2.5 运动方程的建立和求解 12
1.3 拉格朗日法基础 14
1.3.1 基本概念 14
1.3.2 广义力计算实例 17
1.4 动力学普遍方程 20
1.5 第二类拉格朗日方程 21
习题 24
第2章 两自由度机构动力学模型 26
2.1 两自由度机构的运动分析 26
2.2 利用第二类拉格朗日方程建立两自由度机构的动力学方程 26
2.2.1 惯性系数 26
2.2.2 建立动力学方程 30
习题 34
第3章 多自由度机构动力学模型 37
3.1 平面多自由度机构的运动关系 37
3.2 多自由度机构的动力学方程 38
3.3 实例分析 39
习题 42
第4章 考虑摩擦时的动力学分析 45
4.1 利用机械效率进行动力学分析 45
4.1.1 典型实例 45
4.1.2 功率流 46
4.2 利用逐次逼近法进行动力学分析 48
习题 50
第5章 考虑构件弹性时的动力学分析 52
5.1 模型基础 52
5.2 横向变形单元杆的动力学分析 53
5.2.1 单元杆横向的变形方程 53
5.2.2 单元杆的动能T 53
5.2.3 单元杆的弹性势能U 54
5.2.4 单元杆的动力学方程 54
5.2.5 单元杆的广义力 55
5.3 纵向变形单元杆的动力学分析 55
5.3.1 单元杆纵向的变形方程 55
5.3.2 单元杆的动能T 57
5.3.3 单元杆的弹性势能U 57
5.3.4 单元杆的动力学方程 58
5.3.5 单元杆的广义力 58
5.4 具有横向和纵向变形单元杆的动力学分析 59
5.5 构件广义坐标与机构广义坐标的关系 61
习题 62
第6章 机械动力学仿真分析 65
6.1 Adams简介 65
6.1.1 主要界面 65
6.1.2 界面功能 67
6.1.3 建模工具条 68
6.1.4 设置格栅和单位 69
6.1.5 仿真设置过程介绍 69
6.2 曲柄摇杆机构 71
6.2.1 启动软件并设置工作环境 71
6.2.2 创建仿真模型 72
6.2.3 仿真分析 78
6.2.4 添加力矩驱动的模型仿真 86
6.3 曲柄滑块机构 87
6.3.1 启动软件并设置工作环境 87
6.3.2 创建仿真模型 88
6.3.3 仿真分析 93
6.3.4 添加力矩驱动的模型仿真 94
6.4 凸轮机构 96
6.4.1 启动软件并设置工作环境 96
6.4.2 创建仿真模型 96
6.4.3 仿真分析 109
6.5 齿轮机构 113
6.5.1 启动软件并设置工作环境 113
6.5.2 创建仿真模型 113
6.5.3 仿真分析 118
第7章 案例分析 120
7.1 单自由度机构动力学分析案例 120
7.1.1 扑翼机构 120
7.1.2 电动晾衣架 122
7.1.3 仿海蟹机器人 124
7.2 两自由度机构动力学分析案例 125
7.2.1 3D打印机 125
7.2.2 抽油机 128
7.2.3 踝关节康复机构 130
7.3 考虑构件弹性的机构动力学分析案例 133
参考答案 140
参考文献 154