工程機(jī)械機(jī)電液系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真

前言

　　本書為21世紀(jì)交通版高等學(xué)校教材?！　”娝苤?，勞動(dòng)的主要組成部分是勞動(dòng)對(duì)象、勞動(dòng)工具和勞動(dòng)者，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，勞動(dòng)工具的效率不斷提高，而勞動(dòng)者為了在市場中獲得高的就業(yè)能力，就必須掌握最新的勞動(dòng)工具。自20世紀(jì)90年代開始，機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)工具創(chuàng)新層出不窮，設(shè)計(jì)工具逐漸由丁字尺、手冊(cè)、計(jì)算器進(jìn)入到三維CAD、CAE階段。在工程機(jī)械領(lǐng)域中，各大企業(yè)為了提高產(chǎn)品研發(fā)速度也紛紛購人了各種CAD、CAE工具。故此，為了提高研究生的就業(yè)能力和設(shè)計(jì)分析能力，長安大學(xué)自1998年起為二級(jí)學(xué)科“工程機(jī)械”專業(yè)下的研究生中開設(shè)了“工程機(jī)械動(dòng)態(tài)仿真”課程。該課程主要講授目前工程機(jī)械領(lǐng)域中新的實(shí)用型設(shè)計(jì)和分析工具，主要集中在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真分析、機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真分析和液壓系統(tǒng)的仿真分析，隨著近幾年機(jī)電液控制系統(tǒng)的發(fā)展，機(jī)電液系統(tǒng)的聯(lián)合仿真及控制器設(shè)計(jì)與仿真也加入到授課內(nèi)容中。本書是編著者根據(jù)多年授課過程中積累的資料編寫而成?！　”窘滩闹饕m用于“工程機(jī)械”專業(yè)的研究生課程，也可以適用于機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、機(jī)械制造和機(jī)械電子等專業(yè)的研究生課程；同時(shí)也可以作為這些專業(yè)高年級(jí)的選修課程；對(duì)于工程機(jī)械企業(yè)的設(shè)計(jì)人員也是很好的參考書。

內(nèi)容概要

本書以工程機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中涉及的不同領(lǐng)域動(dòng)態(tài)仿真分析問題為主線，在介紹工程機(jī)械動(dòng)態(tài)仿真中的力學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)值求解算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合ADAMS軟件和Recur-Dyn軟件，介紹了并聯(lián)機(jī)構(gòu)仿真、履帶行駛系統(tǒng)仿真、帶傳動(dòng)仿真和齒輪傳動(dòng)仿真等目前教材中較少介紹而工程中應(yīng)用較多的機(jī)構(gòu)仿真技術(shù)；并針對(duì)結(jié)構(gòu)件的仿真分析問題，介紹了AN-SYS的基本使用方法；結(jié)合AMESim和HyPneu軟件介紹了工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的仿真分析技巧；針對(duì)工程機(jī)械控制器的設(shè)計(jì)介紹了Multisim和DSP的開發(fā)環(huán)境應(yīng)用。同時(shí)還介紹了工程機(jī)械控制器半物理仿真的技術(shù)。    本書為工程機(jī)械專業(yè)研究生教材，也可以作為工程機(jī)械行業(yè)設(shè)計(jì)人員或其他機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真的參考教材。

書籍目錄

第一章　緒論　第一節(jié)　現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀　第二節(jié)　現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)涉及的學(xué)科　第三節(jié)　仿真技術(shù)的發(fā)展第二章　空間機(jī)構(gòu)學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)　第一節(jié)　機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　第二節(jié)　空間機(jī)構(gòu)學(xué)的基本概念　第三節(jié)　動(dòng)量、動(dòng)量矩和動(dòng)能　　第四節(jié)　牛頓一歐拉動(dòng)力學(xué)方程　第五節(jié)　帶拉格朗El乘子的動(dòng)力學(xué)方程第三章　仿真技術(shù)中的數(shù)值求解算法　第一節(jié)　數(shù)值解法的誤差問題　第二節(jié)　龍格一庫塔法與多步法　第三節(jié)　常微分方程的病態(tài)問題　第四節(jié)　解非線性代數(shù)方程的牛頓一拉斐遜方法　第五節(jié)　其他常用仿真算法第四章　虛擬樣機(jī)技術(shù)  第一節(jié)　概述  第二節(jié)　ADAMS軟件功能  第三節(jié)　虛擬樣機(jī)建模  第四節(jié)　并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基本概念  第五節(jié)　協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)模型第五章　履帶式行駛系統(tǒng)仿真  第一節(jié)　履帶式行駛系統(tǒng)仿真簡介  第二節(jié)　設(shè)置仿真環(huán)境  第三節(jié)　定義履帶組件  第四節(jié)　完成履帶子系統(tǒng)  第五節(jié)　開發(fā)和運(yùn)行整體車輛模型  第六節(jié)　履帶子系統(tǒng)調(diào)整  第七節(jié)　增加鏟斗連接  第六章　帶傳動(dòng)　第一節(jié)　帶傳動(dòng)仿真　第二節(jié)　V型帶設(shè)計(jì)實(shí)例第七章　齒輪傳動(dòng)仿真  第一節(jié)　齒輪的實(shí)體建模  第二節(jié)　齒輪副的連接第八章　ANSYS在工程機(jī)械結(jié)構(gòu)仿真中的應(yīng)用  第一節(jié)　ANSYS簡介  第二節(jié)　ANSYS文件類型及主菜單簡介  第三節(jié)　ANSYS分析基本過程第九章　液壓系統(tǒng)仿真  第一節(jié)　液壓系統(tǒng)仿真的概況  第二節(jié)　AMESim液壓仿真  第三節(jié)　HyPneu軟件模塊簡介  第四節(jié)　HyPneu軟件使用實(shí)例第十章　工程機(jī)械控制器的開發(fā)與仿真  第一節(jié)　工程機(jī)械控制器的發(fā)展與存在的問題  第二節(jié)　ICMC（T程機(jī)械智能化控制器）的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)  第三節(jié)　Multisim系統(tǒng)簡介  第四節(jié)　TI公司的DSP開發(fā)環(huán)境CCS簡介  第五節(jié)　工程機(jī)械控制器半物理仿真系統(tǒng)的研究參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　一、力學(xué)學(xué)科　　力學(xué)學(xué)科是機(jī)械技術(shù)的主要理論基礎(chǔ)，經(jīng)常用到的力學(xué)分支為結(jié)構(gòu)力學(xué)和機(jī)構(gòu)力學(xué)，通俗地講，結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的就是機(jī)械系統(tǒng)不參加運(yùn)動(dòng)的部分，常稱為機(jī)架、底盤等。材料力學(xué)提供的方法可解決一些非常普通的結(jié)構(gòu)，但對(duì)于稍微復(fù)雜的異型結(jié)構(gòu)是不適用的，這種情況就要用到結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)，尤其是其中的有限元技術(shù)了。　　從實(shí)際工程出發(fā)，機(jī)械系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)體的分析和設(shè)計(jì)，還會(huì)遇到變載荷、高溫、與土耦合、與液體耦合等問題。這些會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷、疲勞斷裂等現(xiàn)象，要分析這些現(xiàn)象就要用到斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)、疲勞力學(xué)、接觸力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、海洋工程力學(xué)等。這些力學(xué)分支是專門為了解決結(jié)構(gòu)方面的工程實(shí)踐而開展的?！　C(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)是機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的主要工具，其要解決的問題是機(jī)械系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。機(jī)構(gòu)分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)，在本科階段的理論力學(xué)解決了平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析問題，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，就是利用理論力學(xué)的知識(shí)如何分析具體機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問題；但對(duì)于實(shí)際工程需要而言，空間機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是非常廣泛的，尤其是在工程機(jī)械中（如挖掘機(jī)等），因此，空間機(jī)構(gòu)學(xué)是很重要的?！　《?、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科　　機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、材料選用以及設(shè)計(jì)理論與方法等。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)和方法，已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)和生產(chǎn)實(shí)踐的需要。比如，汽輪機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、高效節(jié)能電機(jī)的設(shè)計(jì)等，最常規(guī)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)就難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。又如高度自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床，在生產(chǎn)加工過程中無法實(shí)施人工補(bǔ)償和調(diào)整，因此就要在設(shè)計(jì)時(shí)采用新結(jié)構(gòu)、新材料，以保證機(jī)床結(jié)構(gòu)及工藝過程中的高精度、高剛度、微小熱變形和良好的精度保持性。近幾十年來，設(shè)計(jì)方法已由直覺設(shè)計(jì)發(fā)展到現(xiàn)代設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段應(yīng)用先進(jìn)理論和有效手段，解決設(shè)計(jì)中遇到的各類問題?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)涉及系統(tǒng)工程、相似理論、仿真技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔設(shè)計(jì)（CAD）、動(dòng)態(tài)載荷和模態(tài)分析等內(nèi)容。它是應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)的思維，使物質(zhì)和能源最有效利用的設(shè)計(jì)方法。它大大地提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展。

圖書封面

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