本書總結(jié)作者自“九五”以來教學(xué)和科研取得的重要學(xué)術(shù)理論成果,將鍵合空間理論與模態(tài)分析理論相融合,主要介紹鍵合空間實體的概念、鍵合空間模型拓撲結(jié)點表示和狀態(tài)方程符號推導(dǎo)方法、基于鍵合空間理論的模態(tài)分析和動力學(xué)仿真,內(nèi)容豐富,概念清晰,闡述詳盡,系統(tǒng)性強。內(nèi)容包括鍵合空間基礎(chǔ)理論、鍵合空間實體、一維系統(tǒng)和多自由度系統(tǒng)的鍵合空間表示方法,并通過大量實例說明鍵合空間理論的基本概念及其在模態(tài)分析與動力學(xué)仿真中的應(yīng)用原理和方法,通用性強,適應(yīng)范圍寬,非常適應(yīng)多能量范疇耦合系統(tǒng)動力學(xué)分析的迫切需求。
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目錄
前言
第1章鍵合空間基礎(chǔ)理論1
1.1狀態(tài)確定系統(tǒng)1
1.2因果關(guān)系3
1.3鍵與鍵合空間5
1.3.1廣義狀態(tài)變量6
1.3.2鍵合空間、鍵和通口8
1.3.3零功率鍵9
1.4鍵合空間基本元件9
1.4.1阻性元件9
1.4.2容性元件10
1.4.3慣性元件11
1.4.4源性元件12
1.5鍵合空間基本二通口元件12
1.5.1理想二通口元件12
1.5.2二通口元件特性14
1.5.3調(diào)質(zhì)二通口元件15
1.6鍵合空間基本多通口元件15
1.6.1共流結(jié)和共勢結(jié)15
1.6.2摩阻元件17
1.7結(jié)型結(jié)構(gòu)和拓撲結(jié)點表示方法18
1.8系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立和處理20
1.8.1系統(tǒng)鍵合空間模型建立的一般步驟21
1.8.2系統(tǒng)鍵合空間模型因果關(guān)系的確定21
1.8.3系統(tǒng)狀態(tài)方程的列寫23
1.9鍵合空間系統(tǒng)碰撞理論26
1.9.1系統(tǒng)碰撞時系統(tǒng)運動的連續(xù)和不連續(xù)26
1.9.2系統(tǒng)剛性連接和碰撞在系統(tǒng)中的傳遞27
1.9.3系統(tǒng)碰撞動量方程30
第2章鍵合空間實體及一維無阻尼振動32
2.1鍵合空間實體32
2.2鍵合空間實體一維自由振動33
2.3鍵合空間實體一維無阻尼振動34
2.4鍵合空間實體無阻尼振動與能量關(guān)系41
2.5彈簧的串聯(lián)與并聯(lián)45
第3章鍵合空間實體一維有阻尼振動.51
3.1線性阻尼51
3.2等效線性阻尼60
第4章鍵合空間表示線性系統(tǒng)的受迫振動62
4.1簡諧力激勵的強迫振動62
4.2幅頻響應(yīng)特性64
4.3相頻響應(yīng)特性66
4.4受迫振動的過渡階段67
4.4.1無阻尼正弦激勵67
4.4.2有阻尼簡諧激勵72
4.5簡諧慣性力激勵的受迫振動73
4.5.1載體或基座簡諧激勵74
4.5.2旋轉(zhuǎn)物體偏心質(zhì)量產(chǎn)生的激勵78
4.6機械阻抗與導(dǎo)納81
第5章鍵合空間表示受迫振動的典型應(yīng)用84
5.1慣性測振儀84
5.2振動的隔離85
5.3轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速88
5.4任意周期激勵的響應(yīng)92
5.4.1周期激勵的傅里葉級數(shù)展開93
5.4.2激勵的復(fù)數(shù)表示94
5.5非周期激勵的響應(yīng)98
5.5.1脈沖激勵的響應(yīng)98
5.5.2任意非周期激勵的響應(yīng)101
第6章多自由度系統(tǒng)的鍵合空間表示105
6.1狀態(tài)方程105
6.2剛度矩陣和慣量矩陣107
6.3位移方程和柔度矩陣123
6.4慣量矩陣和剛度矩陣的正定性質(zhì)128
6.5耦合與坐標變換129
第7章鍵合空間多自由度系統(tǒng)自由振動135
7.1鍵合空間表征系統(tǒng)固有頻率135
7.1.1系統(tǒng)的正定與半正定135
7.1.2正定系統(tǒng)的固有頻率137
7.1.3位移方程與特征值139
7.2鍵合空間多自由度系統(tǒng)的模態(tài)140
7.2.1特征向量140
7.2.2系統(tǒng)固有振動與模態(tài)142
7.3鍵合空間模態(tài)的正交性、主慣量和主剛度149
7.3.1主模態(tài)的正交性149
7.3.2正則模態(tài)的正交性150
7.3.3主慣量矩陣、主剛度矩陣151
7.4鍵合空間模態(tài)疊加法153
7.4.1模態(tài)疊加153
7.4.2求解無阻尼系統(tǒng)對初始條件的響應(yīng)154
7.5鍵合空間模態(tài)截斷法157
7.6鍵合空間頻率方程零根和重根情形158
7.6.1頻率方程零根的情況158
7.6.2頻率方程重根的情況164
第8章鍵合空間多自由度受迫振動171
8.1鍵合空間系統(tǒng)對簡諧力激勵的響應(yīng)171
8.2動力吸振器178
8.2.1無阻尼時的動力吸振器179
8.2.2有阻尼時的動力吸振器181
8.3鍵合空間多自由度受迫激勵的響應(yīng)183
8.4鍵合空間有阻尼的多自由度系統(tǒng)188
8.4.1鍵合空間的多自由度系統(tǒng)線性阻尼188
8.4.2鍵合空間一般線性阻尼系統(tǒng)的響應(yīng)192
第9章鍵合空間線性振動的近似計算方法194
9.1鄧克利法194
9.2瑞利法200
9.3里茨法203
第10章鍵合空間動力學(xué)仿真207
10.1無鏈供彈系統(tǒng)鍵合空間動力學(xué)仿真207
10.1.1某無鏈供彈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析207
10.1.2無鏈供彈系統(tǒng)鍵合空間模型207
10.1.3狀態(tài)方程的推導(dǎo)210
10.1.4仿真與結(jié)果211
10.2某自動炮鍵合空間動力學(xué)仿真214
10.2.1某自動炮模型的建立與因果關(guān)系的確定214
10.2.2某自動炮狀態(tài)方程的列寫215
10.2.3系統(tǒng)各結(jié)點鍵合空間及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系216
10.3身管振動鍵合空間動力學(xué)仿真221
10.3.1建模221
10.3.2狀態(tài)方程列寫222
10.3.3計算結(jié)果222
10.4大架振動鍵合空間動力學(xué)仿真223
10.4.1指定鍵合空間模型的功率流向223
10.4.2狀態(tài)方程列寫223
10.4.3計算結(jié)果的處理和分析226
參考文獻227