RecurDyn多體系統(tǒng)優(yōu)化仿真技術(shù)

前言

機(jī)械產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)弱，在很大程度上取決于產(chǎn)品的質(zhì)量。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可賦予產(chǎn)品“先天性優(yōu)劣”的本質(zhì)特性，它對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有著顯著的直接影響。力學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用，己解決了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的諸多重大實(shí)際問(wèn)題，對(duì)推動(dòng)科學(xué)和工程技術(shù)的進(jìn)步正在發(fā)揮著重要的作用；計(jì)算技術(shù)和力學(xué)理論的融合，為計(jì)算力學(xué)服務(wù)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)辟了一條新的十分有效的途徑。本書介紹了基于遞歸算法的RecurDyn多體系統(tǒng)仿真軟件，它是以多體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，以提高機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)性能為目標(biāo)，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)所涉及的機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的優(yōu)化，以及機(jī)器零部件疲勞失效分析及壽命預(yù)估等問(wèn)題提供一個(gè)數(shù)字化仿真的平臺(tái)，可以克服目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在著的抽象的和孤立的對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)的弊端，能夠更加方便地對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)各個(gè)階段進(jìn)行自我評(píng)判與改進(jìn)。特別是RecurDyn所提供的專業(yè)化.的工具包，可更加方便地在相關(guān)行業(yè)中進(jìn)行具體應(yīng)用。RecurDyn軟件由A.A.shabana博士的弟子所開(kāi)創(chuàng)，本書作者是想通過(guò)對(duì)RecurDyn軟件的介紹，使他們所傳承的多體動(dòng)力學(xué)理論與技術(shù)得以發(fā)揚(yáng)廣大，這自然是一項(xiàng)具有重要意義的工作，它一定會(huì)讓更多的人從使用中獲益。焦曉娟同志主持編寫本書，是基于一種新的、獨(dú)特的理念和堅(jiān)定的信念，通過(guò)她的勤奮學(xué)習(xí)和不懈努力的工作，創(chuàng)作出了這一具有創(chuàng)造性的和實(shí)際意義的產(chǎn)品，它一定能夠讓更多的人學(xué)會(huì)運(yùn)用這一先進(jìn)的仿真技術(shù)，進(jìn)而服務(wù)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我期待本書為我國(guó)新時(shí)期產(chǎn)品設(shè)計(jì)的自主創(chuàng)新帶來(lái)重大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。最后，我祝愿工程力學(xué)今后的發(fā)展更加朝氣蓬勃，愿力學(xué)在工程中的應(yīng)用更加豐富多彩。

內(nèi)容概要

本書共分為10章，在理論部分介紹了RecurDyn的基本算法；在應(yīng)用部分，系統(tǒng)、全面地介紹了基于RecurDyn進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)分析的環(huán)境、建模要素及仿真流程，講解了剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)的建模方法，說(shuō)明了基于RecurDyn進(jìn)行機(jī)械-控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真的多種途徑及實(shí)現(xiàn)流程，闡述了RecurDyn的多學(xué)科優(yōu)化分析功能，并以實(shí)例簡(jiǎn)單介紹了RecurDyn的二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用。    本書在內(nèi)容編排上注重實(shí)用性和可操作性，考慮各個(gè)層次讀者的接受程度，適合于廣大技術(shù)人員和高校學(xué)生學(xué)習(xí)、參考。

書籍目錄

第1章  多體仿真的沿革趨勢(shì)與RecurDyn      1.1  多體動(dòng)力學(xué)仿真時(shí)期      1.2  多體系統(tǒng)的仿真時(shí)期      1.3  多體產(chǎn)品仿真時(shí)期      1.4  小結(jié)  第2章  RecurDyn基本算法第3章  RecurDyn軟件簡(jiǎn)介第4章  基于RecurDyn的機(jī)械系統(tǒng)分析第5章  RecurDyn高級(jí)建模技術(shù)第6章  剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)仿真第7章  機(jī)械-控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真第8章  RecurDyn行業(yè)應(yīng)用子系統(tǒng)第9章  RecurDyn設(shè)計(jì)優(yōu)化仿真第10章  RecurDyn二次開(kāi)發(fā)

章節(jié)摘錄

插圖：計(jì)算多體動(dòng)力學(xué)分析涵蓋建模和求解兩個(gè)階段，其中建模包括從幾何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)建模兩個(gè)過(guò)程，求解階段需要根據(jù)求解類型（運(yùn)動(dòng)學(xué)／動(dòng)力學(xué)、靜平衡、特征值分析等）選擇相應(yīng)的求解器進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算和求解。幾何模型是指構(gòu)成多體系統(tǒng)何體構(gòu)件，可在多體分析軟件中建立，亦可從外部導(dǎo)入CAD模型。物理模型即力學(xué)模型，是指在賦予物理屬性（質(zhì)量、慣量、質(zhì)心位置等）的幾何模型基礎(chǔ)上，通過(guò)施加運(yùn)動(dòng)學(xué)約束、驅(qū)動(dòng)約束、力載荷、初始條件計(jì)算等裝配形成的表達(dá)多體系統(tǒng)力學(xué)關(guān)系的模型。賦予物理屬性的構(gòu)件統(tǒng)稱為Body，亦可稱為部件，是機(jī)構(gòu)零件的模型化。部件可分為剛體和柔性體，剛體上質(zhì)點(diǎn)間距離保持不變，柔性體則需要考慮質(zhì)點(diǎn)間距離的變化。物理模型是由部件、鉸接約束、力、接觸關(guān)系等要素組成的具有一定構(gòu)型的系統(tǒng)。約束是指對(duì)多體系統(tǒng)中部件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所進(jìn)行的限制，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)約束和驅(qū)動(dòng)約束；鉸接即運(yùn)動(dòng)副Joint，是指部件之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)約束；多體系統(tǒng)中的力包括部件間的相互作用內(nèi)力和多體系統(tǒng)外的物體施加在系統(tǒng)部件上的外力載荷。數(shù)學(xué)模型是指物理模型通過(guò)數(shù)學(xué)建模，組裝運(yùn)動(dòng)方程組中的系數(shù)矩陣而形成的用于數(shù)值求解的分析模型。包括靜力學(xué)模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)／動(dòng)力學(xué)模型等，是相應(yīng)條件下多體系統(tǒng)力學(xué)模型的數(shù)學(xué)描述。靜平衡是在與時(shí)間無(wú)關(guān)的力作用下系統(tǒng)的平衡，靜平衡分析用于確定系統(tǒng)的靜平衡位置；運(yùn)動(dòng)學(xué)／動(dòng)力學(xué)分析用于確定多體系統(tǒng)中部件的響應(yīng)，包括位置、速度、加速度及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的約束反力、接觸碰撞力。連體坐標(biāo)系是指固定在剛體上并隨其運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，用于確定剛體的運(yùn)動(dòng)，剛體上任一質(zhì)點(diǎn)的位置都可以通過(guò)連體坐標(biāo)系的不變矢量來(lái)確定。廣義坐標(biāo)是指唯一確定多體系統(tǒng)中所有部件位置和方位的一組變量，對(duì)于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)而言，廣義坐標(biāo)是時(shí)變量。系統(tǒng)自由度是指確定系統(tǒng)的位置所需要的最小的廣義坐標(biāo)數(shù)。

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《RecurDyn多體系統(tǒng)優(yōu)化仿真技術(shù)》：中國(guó)大陸唯一一本RecurDyn多體動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)的權(quán)威之作！基于RecurDyn的機(jī)械系統(tǒng)分析、建模及仿真，基于RecurDyn的多體系統(tǒng)聯(lián)合仿真，解讀剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)的建模及多學(xué)科優(yōu)化分析，理論與應(yīng)用緊密結(jié)合，實(shí)用性與可操作性并存。RecurDyn是一款享有國(guó)際聲譽(yù)的多體動(dòng)力學(xué)分析軟件，以其依托的最新技術(shù)和求解速度而著稱，基于多個(gè)學(xué)科的共同發(fā)展，通過(guò)集成或接口技術(shù)而成為一個(gè)真正的多學(xué)科聯(lián)合仿真分析系統(tǒng)。RecurDyn軟件以強(qiáng)大的仿真性能和卓著的分析效率，正在服務(wù)于中國(guó)工業(yè)界和學(xué)術(shù)界廣泛的用戶。RecurDyn在中國(guó)產(chǎn)業(yè)界的應(yīng)用獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，在工程領(lǐng)域和高校院所，享有很高的聲譽(yù)，并得到了真誠(chéng)的信賴。RecurDyn基于最新多體技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用界面友好便捷，《RecurDyn多體系統(tǒng)優(yōu)化仿真技術(shù)》不但可以為以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)的機(jī)構(gòu)控制工程師提供極大的幫助，同時(shí)也是大學(xué)本科生和研究生的使用教材。RecurDyn的使用對(duì)象涉及通用機(jī)械、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)床、電子設(shè)備、航空、航天、軍工、媒體傳送、重型裝備、坦克等諸多領(lǐng)域，有廣泛的市場(chǎng)前景。

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