SIMPACK動力學(xué)分析基礎(chǔ)教程

內(nèi)容概要

　　本書重點闡述著名多體動力學(xué)分析軟件SIMPACK在新產(chǎn)品開發(fā)中的重要作用，及其動力學(xué)分析的基礎(chǔ)知識。同時介紹虛擬樣機技術(shù)中多體系統(tǒng)動力學(xué)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(jù)作者使用SIMPACK軟件多年的經(jīng)驗和體會，結(jié)合大量實例對SIMPACK軟件的機械系統(tǒng)動力學(xué)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(xué)分析的基本過程和方法。　　本書可作為高等院校機械系統(tǒng)動力學(xué)分析的課程基礎(chǔ)教材，也可作為機電工程類本科、研究生教學(xué)參考書，對從事新產(chǎn)品虛擬樣機系統(tǒng)建模與仿真的科研與工程技術(shù)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(yīng)用水平的讀者，是掌握SIMPACK動力學(xué)分析技術(shù)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(xué)1.3 產(chǎn)品開發(fā)中的多體動力學(xué)仿真1.4 系統(tǒng)動力學(xué)的仿真算法1.5 小結(jié)和建議第2章 多體系統(tǒng)動力學(xué)基本理論2.1 理論背景2.2 多體系統(tǒng)動力學(xué)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(xué)建?；纠碚?.6 小結(jié)和建議第3章 SIMPACK軟件基礎(chǔ)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(shù)據(jù)處理3.7 SIMPACK數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)概念3.8 拓撲結(jié)構(gòu)3.9 仿真概念3.10 文件和模型管理3.11 小結(jié)和建議第4章 單擺模型4.1 單擺模型建立4.2 單擺數(shù)據(jù)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(jié)果4.18 小結(jié)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(biāo)志5.4 創(chuàng)建新體和增加標(biāo)志5.5 修改鉸接第6章 創(chuàng)建和輸入模型的子結(jié)構(gòu)6.1 創(chuàng)建子結(jié)構(gòu)6.2 輸入子結(jié)構(gòu)第7章 給雙擺增加力元7.1 力元參數(shù)7.2 增加力元7.3 結(jié)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(gòu)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(guān)鉸)和獨立鉸.8.4 在線運動學(xué)8.5 逆運動學(xué)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(zhuǎn)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(guān)背景知識，包括虛擬樣機技術(shù)和SIMPACK軟件的基本特點。特別是根據(jù)相關(guān)文獻資料，盡可能多的對多體動力學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)發(fā)展做一個簡單的調(diào)查和總結(jié)。為方便SIMPACK軟件的學(xué)習(xí)建立良好的理論基礎(chǔ)，更深入的多體系統(tǒng)動力學(xué)理論研究可以參考相關(guān)文獻?！　?．1　背景問題　　現(xiàn)代機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計理念中，動態(tài)設(shè)計是其重要的內(nèi)容，涉及范圍非常寬泛，主要目的是保證產(chǎn)品具備良好的動態(tài)特性，這也是其優(yōu)異品質(zhì)的重要標(biāo)志之一。虛擬樣機技術(shù)是在計算機輔助技術(shù)和面向設(shè)計技術(shù)CAX／DFX(Computer Aided X／Design For X等)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的。動態(tài)設(shè)計融合了先進的計算機輔助設(shè)計、制造和仿真分析技術(shù)。通過建立數(shù)學(xué)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(xué)性能，并根據(jù)仿真分析的結(jié)果優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計與過程，為產(chǎn)品提供了一種全新設(shè)計理念?！　≡诋a(chǎn)品開發(fā)過程的具體設(shè)計階段，一般使用計算機工具輔助設(shè)計、輔助分析、輔助制圖和其他過程的計劃編制，這也經(jīng)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(shù)的重要基礎(chǔ)，CAE已經(jīng)成為機械系統(tǒng)動態(tài)設(shè)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(yīng)用數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)建，快速進行計算機輔助分析計算，可以保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計在多種并行設(shè)計條件下的合理性；　　·與可靠性和優(yōu)化設(shè)計等技術(shù)相互結(jié)合，確定性能最佳的設(shè)計方案?！　∫詸C車車輛為例，新產(chǎn)品開發(fā)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有良好的可靠性(Reliability)、耐久性(Durability)，結(jié)構(gòu)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(chǎn)品競爭力。隨著市場競爭日趨激烈，產(chǎn)品開發(fā)周期極大地縮短，結(jié)構(gòu)輕量化和耐久性設(shè)計也越來越受到重視。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)靜強度和常規(guī)結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計方法相比，考慮隨機動載荷作用下的機械結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測更能反應(yīng)復(fù)雜機械系統(tǒng)實際工作狀態(tài)。、國內(nèi)外結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計的研究重點已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的靜強度和常規(guī)疲勞設(shè)計方法，逐步轉(zhuǎn)向考慮結(jié)構(gòu)剛、柔耦合多體動力學(xué)特性和隨機振動特性的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計方法。

編輯推薦

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