SIMPACK動力學分析基礎教程

內容概要

　　本書重點闡述著名多體動力學分析軟件SIMPACK在新產品開發(fā)中的重要作用，及其動力學分析的基礎知識。同時介紹虛擬樣機技術中多體系統(tǒng)動力學分析的基本理論，包括SIMPACK軟件的基本算法，突出SIMPACK軟件的優(yōu)勢和特點所在。根據作者使用SIMPACK軟件多年的經驗和體會，結合大量實例對SIMPACK軟件的機械系統(tǒng)動力學分析的建模、分析、優(yōu)化等基本概念，由淺入深地逐步闡述利用SIMPACK進行動力學分析的基本過程和方法?！　”緯勺鳛楦叩仍盒C械系統(tǒng)動力學分析的課程基礎教材，也可作為機電工程類本科、研究生教學參考書，對從事新產品虛擬樣機系統(tǒng)建模與仿真的科研與工程技術人員具有參考和實用價值。同時該書也適合需要進一步提高SIMPACK應用水平的讀者，是掌握SIMPACK動力學分析技術的重要入門資料。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 背景問題1.2 多體系統(tǒng)動力學1.3 產品開發(fā)中的多體動力學仿真1.4 系統(tǒng)動力學的仿真算法1.5 小結和建議第2章 多體系統(tǒng)動力學基本理論2.1 理論背景2.2 多體系統(tǒng)動力學最新研究狀況2.3 多體系統(tǒng)建?；靖拍?.4 SIMPACK中多體系統(tǒng)運動方程理論2.5 車輛多體動力學建模基本理論2.6 小結和建議第3章 SIMPACK軟件基礎3.1 SIMPACK軟件介紹3.2 SIMPACK用戶界面3.3 SIMPACK的前處理3.4 SIMPACK的后處理3.5 SIMPACK軟件及其特點3.6 SIMPACK的數據處理3.7 SIMPACK數據庫結構概念3.8 拓撲結構3.9 仿真概念3.10 文件和模型管理3.11 小結和建議第4章 單擺模型4.1 單擺模型建立4.2 單擺數據4.3 打開模型4.4 開始前處理器4.5 修改參考框架4.6 放棄變化4.7 修改剛體4.8 修改鉸接4.9 定義G矢量4.10 修改傳感器4.11 存儲模型4.12 創(chuàng)建3D幾何體4.13 體一棱柱一原型的圖形顯示4.14 操縱視角4.15 在線／離線積分4.16 計算方法4.17 激活積分結果4.18 小結和建議第5章 雙擺模型5.1 雙擺模型建立5.2 從單擺模型到雙擺模型5.3 給體增加標志5.4 創(chuàng)建新體和增加標志5.5 修改鉸接第6章 創(chuàng)建和輸入模型的子結構6.1 創(chuàng)建子結構6.2 輸入子結構第7章 給雙擺增加力元7.1 力元參數7.2 增加力元7.3 結果繪圖7.4 靜態(tài)平衡7.5 名義力計算7.6 特征值7.7 振型的動畫7.8 施加BumpStop力元第8章 曲柄滑塊機構8.1 從雙擺模型到曲柄滑塊8.2 定義一個約束（閉環(huán))8.3 非獨立鉸（相關鉸)和獨立鉸.8.4 在線運動學8.5 逆運動學第9章 頻響分析9.1 模型說明第10章 建立鐵咱模塊的二軸轉向架第11章 建立摩擦第12章 建立汽車Mcpherson懸掛第13章 控制過程建模附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　本章主要簡單介紹一些相關背景知識，包括虛擬樣機技術和SIMPACK軟件的基本特點。特別是根據相關文獻資料，盡可能多的對多體動力學領域的相關發(fā)展做一個簡單的調查和總結。為方便SIMPACK軟件的學習建立良好的理論基礎，更深入的多體系統(tǒng)動力學理論研究可以參考相關文獻。　　1．1　背景問題　　現代機械產品結構設計理念中，動態(tài)設計是其重要的內容，涉及范圍非常寬泛，主要目的是保證產品具備良好的動態(tài)特性，這也是其優(yōu)異品質的重要標志之一。虛擬樣機技術是在計算機輔助技術和面向設計技術CAX／DFX(Computer Aided X／Design For X等)基礎上迅速發(fā)展起來的。動態(tài)設計融合了先進的計算機輔助設計、制造和仿真分析技術。通過建立數學模型和物理模型，在三維可視化環(huán)境中，可以模擬真實環(huán)境下機械系統(tǒng)的運動和動力學性能，并根據仿真分析的結果優(yōu)化產品的設計與過程，為產品提供了一種全新設計理念。　　在產品開發(fā)過程的具體設計階段，一般使用計算機工具輔助設計、輔助分析、輔助制圖和其他過程的計劃編制，這也經常稱為計算機輔助工程，即CAE(Computer Aided Engineering)，其中I-DEAS、Pr0／Engineer、Solidworks、ANSYS和ABAQUS等是其中的一些重要工具。作為計算機輔助技術的重要基礎，CAE已經成為機械系統(tǒng)動態(tài)設計方法的主要手段和工具之一。這主要是因為其具備如下的特點：　　·應用數學模型的創(chuàng)建，快速進行計算機輔助分析計算，可以保證產品結構設計在多種并行設計條件下的合理性；　　·與可靠性和優(yōu)化設計等技術相互結合，確定性能最佳的設計方案?！　∫詸C車車輛為例，新產品開發(fā)中不僅要求結構具有良好的可靠性(Reliability)、耐久性(Durability)，結構盡可能輕量化(Lightweight)，還要求機車車輛具有優(yōu)異的運行性能，以提高產品競爭力。隨著市場競爭日趨激烈，產品開發(fā)周期極大地縮短，結構輕量化和耐久性設計也越來越受到重視。與傳統(tǒng)的結構靜強度和常規(guī)結構疲勞設計方法相比，考慮隨機動載荷作用下的機械結構疲勞壽命預測更能反應復雜機械系統(tǒng)實際工作狀態(tài)。、國內外結構疲勞設計的研究重點已經開始從傳統(tǒng)的靜強度和常規(guī)疲勞設計方法，逐步轉向考慮結構剛、柔耦合多體動力學特性和隨機振動特性的現代結構疲勞設計方法。

編輯推薦

　　《SIMPACK動力學分析系列教材·SIMPACK動力學分析基礎教程》可作為高等院校機械系統(tǒng)動力學分析的課程基礎教材，也可作為機電工程類本科、研究生教學參考書，對從事新產品虛擬樣機系統(tǒng)建模與仿真的科研與工程技術人員具有參考和實用價值。同時該書也適合需要進一步提高SIMPACK應用水平的讀者，是掌握SIMPACK動力學分析技術的重要入門資料。

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