Transfer matrix method of multibody system and its applications
副标题：无
作 者：芮筱亭[等]著
分类号：N941.3
ISBN：9787030216250
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简介
本书首次全面系统地介绍了高度程式化的多体系统传递矩阵法，包括作者创立的线性多体系统传递矩阵法和一般多体系统离散时间传递矩阵法及其在重大工程技术领域中的应用，为多体系统动力学研究提供了全新的方法和手段。线性多体系统传递矩阵法，给出了各种传递矩阵的推导方法，提出了线性多体系统的体动力学方程、增广算子、增广特征矢量新概念，解决了复杂多刚柔体系统固有振动特性计算问题，证明了复杂多刚柔体系统增广特征矢量正交性，实现了用模态分析方法对复杂多刚柔体系统动力响应的精确分析。多体系统离散时间传递矩阵法及多体系统传递矩阵法与其他动力学方法的混合方法，应用多体系统传递矩阵法解决多刚体系统动力学、多刚柔体系统动力学和受控多体系统动力学问题。本书介绍了用多体系统传递矩阵法解决多管火箭发射动力学、自行火炮发射动力学和舰炮发射动力学等当今国际兵器科学热点问题的几项重大成果，建立的若干新理论、新技术经大量实践检验证明对解决工程实际问题行之有效，例如，减少多管火箭试验用弹量新技术使多项国家高新工程项目多管火箭密集度试验用弹量比常规试验方法分别减少了50%-86%，提高武器密集度新技术大幅提高了多项国家高新工程项目多管火箭和自行火炮射击密集度；建立了各种力学元件和受控元件的传递矩阵库，包括线性多体系统传递矩阵库和一般多体系统离散时间传递矩阵库。利用本书传递矩阵库提供的各种力学元件和受控元件的传递矩阵，可方便地拼装各种多体系统，实现了无需系统总体动力学方程即可进行复杂多体系统动力学建模和快速计算。
本书可作为机械系统动力学师生和科研人员的参考书，还可作为兵器专业研究生的教材。本书对从事兵器、航空、航天、车辆、机器人研究和工程技术应用的科技人员具有重要参考价值。
目录
1 绪论
1.1 多体系统动力学研究状况
1.2 经典传递矩阵法与有限元法
1.3 多体系统传递矩阵法研究状况
1.4 多体系统传递矩阵法的研究对象和特点
1.5 发射动力学
1.6 本书的特色
1.7 符号约定
第一编 线性多体系统传递矩阵法
2 线性多体系统传递矩阵法的基本原理
2.1 引言
2.2 状态矢量、传递方程和传递矩阵
2.3 系统传递方程、传递矩阵和特征方程
2.4 状态矢量、固有频率和振型的计算
2.5 强迫振动稳态解
2.6 阻尼振动特征值
2.7 强迫阻尼振动稳态解
3 传递矩阵的推导和计算方法
3.1 引言
3.2 由运动微分方程导得
3.3 由求解n阶微分方程导得
3.4 由n个一阶微分方程导得
3.5 由刚度矩阵导得
3.6 传递矩阵计算方法
3.7 特征值问题算法改进
3.8 传递矩阵逆阵性质
3.9 Riccati传递矩阵法
4 线性多刚柔体系统振动特性
4.1 引言
4.2 多刚柔体系统振型图
4.3 离散系统固有振动特性
4.4 连续系统固有振动特性
4.5 链式多刚柔体系统
4.6 分叉多刚柔体系统
4.7 闭环多刚柔体系统
4.8 分叉与闭环混合多刚柔体系统
4.9 多层多刚柔体系统
4.10 多刚柔体系统振动特性求解步骤
5 体动力学方程及增广特征矢量正交性
5.1 引言
5.2 多体系统的体动力学方程和参数矩阵
5.3 特征矢量正交性基本理论
5.4 多体系统增广特征矢量及其正交性
5.5 增广特征矢量正交性的几个特例
5.6 增广特征矢量正交性验证举例
6 线性多刚柔体系统的动力响应
6.1 引言
6.2 多刚柔体系统的瞬态响应
6.3 对多刚柔体系统阻尼的处理
6.4 多刚柔体系统的稳态响应
6.5 多刚柔体系统的静态响应
7 非线性和多维系统传递矩阵法
7.1 引言
7.2 非线性系统增量传递矩阵法
7.3 二维系统有限元传递矩阵法
7.4 二维非线性系统有限元Riccati传递矩阵法
7.5 二维系统Fourier级数传递矩阵法
7.6 二维系统有限差分传递矩阵法
7.7 二维系统传递矩阵法
第二编 多体系统离散时间传递矩阵法
8 多刚体系统离散时间传递矩阵法
8.1 引言
8.2 状态矢量、传递方程、传递矩阵
8.3 逐步时间积分法和线性化
8.4 平面大运动刚体传递矩阵
8.5 空间大运动刚体传递矩阵
8.6 平面大运动铰传递矩阵
8.7 空间大运动铰传递矩阵
8.8 多体系统离散时间传递矩阵法算法
8.9 链式多体系统动力学
8.10 分叉、闭环、网络多体系统动力学
9 多刚柔体系统离散时间传递矩阵法
9.1 引言
9.2 大运动柔体动力学
9.3 状态矢量、传递方程和传递矩阵
9.4 平面大运动梁传递矩阵
9.5 平面大运动梁联接各种光滑铰传递矩阵
9.6 平面大运动梁联接各种弹性铰传递矩阵
9.7 平面大运动梁联接各种固结铰传递矩阵
9.8 空间大运动梁动力学方程
9.9 空间大运动梁传递矩阵
9.10 空间大运动梁联接各种固结铰传递矩阵
9.11 空间大运动梁联接各种光滑铰传递矩阵
9.12 空间大运动梁联接各种弹性铰传递矩阵
9.13 多刚柔体系统离散时间传递矩阵法算法
9.14 平面多刚柔体系统动力学算例
9.15 空间多刚柔体系统动力学算例
10 受控多体系统传递矩阵法及混合方法
10.1 引言
10.2 多体系统传递矩阵法与多体系统动力学方法的混合方法
10.3 多体系统传递矩阵法与有限元法的混合方法
10.4 多体系统有限段离散时间传递矩阵法
10.5 线性受控多体系统传递矩阵法
10.6 受控多体系统离散时间传递矩阵法
10.7 多体系统Riccati离散时间传递矩阵法
10.8 多体系统离散时间传递矩阵法的计算精度和稳定性
11 多体系统传递矩阵库
11.1 引言
11.2 弹簧
11.3 扭簧……
1.1 多体系统动力学研究状况
1.2 经典传递矩阵法与有限元法
1.3 多体系统传递矩阵法研究状况
1.4 多体系统传递矩阵法的研究对象和特点
1.5 发射动力学
1.6 本书的特色
1.7 符号约定
第一编 线性多体系统传递矩阵法
2 线性多体系统传递矩阵法的基本原理
2.1 引言
2.2 状态矢量、传递方程和传递矩阵
2.3 系统传递方程、传递矩阵和特征方程
2.4 状态矢量、固有频率和振型的计算
2.5 强迫振动稳态解
2.6 阻尼振动特征值
2.7 强迫阻尼振动稳态解
3 传递矩阵的推导和计算方法
3.1 引言
3.2 由运动微分方程导得
3.3 由求解n阶微分方程导得
3.4 由n个一阶微分方程导得
3.5 由刚度矩阵导得
3.6 传递矩阵计算方法
3.7 特征值问题算法改进
3.8 传递矩阵逆阵性质
3.9 Riccati传递矩阵法
4 线性多刚柔体系统振动特性
4.1 引言
4.2 多刚柔体系统振型图
4.3 离散系统固有振动特性
4.4 连续系统固有振动特性
4.5 链式多刚柔体系统
4.6 分叉多刚柔体系统
4.7 闭环多刚柔体系统
4.8 分叉与闭环混合多刚柔体系统
4.9 多层多刚柔体系统
4.10 多刚柔体系统振动特性求解步骤
5 体动力学方程及增广特征矢量正交性
5.1 引言
5.2 多体系统的体动力学方程和参数矩阵
5.3 特征矢量正交性基本理论
5.4 多体系统增广特征矢量及其正交性
5.5 增广特征矢量正交性的几个特例
5.6 增广特征矢量正交性验证举例
6 线性多刚柔体系统的动力响应
6.1 引言
6.2 多刚柔体系统的瞬态响应
6.3 对多刚柔体系统阻尼的处理
6.4 多刚柔体系统的稳态响应
6.5 多刚柔体系统的静态响应
7 非线性和多维系统传递矩阵法
7.1 引言
7.2 非线性系统增量传递矩阵法
7.3 二维系统有限元传递矩阵法
7.4 二维非线性系统有限元Riccati传递矩阵法
7.5 二维系统Fourier级数传递矩阵法
7.6 二维系统有限差分传递矩阵法
7.7 二维系统传递矩阵法
第二编 多体系统离散时间传递矩阵法
8 多刚体系统离散时间传递矩阵法
8.1 引言
8.2 状态矢量、传递方程、传递矩阵
8.3 逐步时间积分法和线性化
8.4 平面大运动刚体传递矩阵
8.5 空间大运动刚体传递矩阵
8.6 平面大运动铰传递矩阵
8.7 空间大运动铰传递矩阵
8.8 多体系统离散时间传递矩阵法算法
8.9 链式多体系统动力学
8.10 分叉、闭环、网络多体系统动力学
9 多刚柔体系统离散时间传递矩阵法
9.1 引言
9.2 大运动柔体动力学
9.3 状态矢量、传递方程和传递矩阵
9.4 平面大运动梁传递矩阵
9.5 平面大运动梁联接各种光滑铰传递矩阵
9.6 平面大运动梁联接各种弹性铰传递矩阵
9.7 平面大运动梁联接各种固结铰传递矩阵
9.8 空间大运动梁动力学方程
9.9 空间大运动梁传递矩阵
9.10 空间大运动梁联接各种固结铰传递矩阵
9.11 空间大运动梁联接各种光滑铰传递矩阵
9.12 空间大运动梁联接各种弹性铰传递矩阵
9.13 多刚柔体系统离散时间传递矩阵法算法
9.14 平面多刚柔体系统动力学算例
9.15 空间多刚柔体系统动力学算例
10 受控多体系统传递矩阵法及混合方法
10.1 引言
10.2 多体系统传递矩阵法与多体系统动力学方法的混合方法
10.3 多体系统传递矩阵法与有限元法的混合方法
10.4 多体系统有限段离散时间传递矩阵法
10.5 线性受控多体系统传递矩阵法
10.6 受控多体系统离散时间传递矩阵法
10.7 多体系统Riccati离散时间传递矩阵法
10.8 多体系统离散时间传递矩阵法的计算精度和稳定性
11 多体系统传递矩阵库
11.1 引言
11.2 弹簧
11.3 扭簧……
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