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| 編輯推薦： |
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本书将车辆结构动力学的基础理论、工程软件、专业应用等相结合。
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| 內容簡介： |
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本书把重点放在了概念入门与前沿拓展结合、理论与软件实现、案例分析结合上，结合当前主流的商业软件及结构动力响应的计算机模拟，加强车辆结构动力学相关理论的教学，书中包括了多个车辆零部件动力分析优化设计的案例。
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| 關於作者： |
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刘学文，工学博士，历任美国优集公司、西门子工业软件（上海）有限公司工程师，高级工程师，上海工程技术大学汽车工程学院高级工程师、机械与汽车工程学院高级工程师。
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| 目錄：
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上篇动力学分析基本理论
第1章 绪论
1.1 结构动力学主要内容
1.2 结构动力学分析的目的
1.3 结构动力学的几个基本概念
1.3.1 动力自由度
1.3.2 实位移与虚位移
1.3.3 广义力
1.3.4 惯性力
1.3.5 弹簧的恢复力
1.3.6 阻尼力
1.3.7 动力载荷分类
1.4 结构动力学计算的特点
1.5 结构动力学分析的四种问题
1.6 本书逻辑结构及内容安排
习题
第2章 结构动力学建模导论
2.1 动力学建模的基本概念
2.1.1 功和能
2.1.2 线弹性体系和阻尼弹性体系
2.1.3 非弹性体系
2.1.4 动力学建模的标准
2.1.5 动力学建模的过程
2.1.6 动力学模型分类
2.2 平衡问题的力学原理与数学模型
2.2.1 平衡条件与动力学平衡问题
2.2.2 线弹性平衡问题的微分描述
dAlembert原理
2.2.3 线弹性平衡问题的积分描述虚功原理
2.2.4 线弹性平衡问题的变分描述哈密顿原理
2.3 小结
第3章 单自由度体系
3.1 无阻尼自由振动分析
3.2 有阻尼自由振动分析
3.2.1 黏性阻尼自由振动
3.2.2 阻尼模型
3.2.3 阻尼比的测量
3.2.4 库仑阻尼自由振动
3.3 对谐振载荷的响应
3.3.1 主动隔振和被动隔振
3.3.2 振动测量仪器
3.4 对周期载荷的响应
3.5 对一般载荷的响应
习题
第4章 多自由度体系
4.1 多自由度运动方程的建立
4.2 无阻尼振动分析
4.2.1 固有频率和振型
4.2.2 主坐标和正则坐标
4.2.3 自由振动响应
4.2.4 强迫振动响应
4.3 有阻尼自由振动分析
习题
第5章 动力学反应的数值计算
5.1 微分方程的时间步进法
5.2 基于激励插值的方法
5.3 基于速度、加速度的有限差分中心差分法
5.4 基于假设加速度变化的步进法
5.4.1 平均加速度法
5.4.2 线性加速度法
5.4.3 Newmark法
5.4.4 Wilson法
5.5 稳定性与计算误差
5.5.1 稳定性
5.5.2 计算误差
习题
第6章 分布参数体系
6.1 运动的偏微分方程
6.2 无阻尼自由振动分析
6.2.1 梁的无阻尼振型和频率
6.2.2 振型的正交性
6.3 动力学反应分析
6.3.1 正规坐标
6.3.2 无阻尼动力学反应分析
6.3.3 有阻尼动力学反应分析
6.4 动力学模型的离散化
习题
第7章 随机振动
7.1 概率论
7.1.1 随机变量
7.1.2 随机变量的概率分布
7.1.3 随机变量的数字特征
7.2 随机过程
7.2.1 平稳过程和各态历经过程
7.2.2 平稳过程的相关函数和功率谱密度函数
7.2.3 自相关函数和功率谱密度函数的关系
7.3 线性单自由度体系的随机反应
7.3.1 输入与输出的数字特征之间的关系
7.3.2 输入与输出的功率谱密度之间的关系
7.4 线性多自由度体系的随机反应
7.4.1 多自由度体系的时域反应
7.4.2 多自由度体系的频域反应
习题
下篇软件平台及车辆动力学应用初步
第8章 基于NXSimcenterTM3D仿真平台的响应动力学分析
8.1 SimcenterTM3D响应动力学分析软件简介
8.1.1 模态模型
8.1.2 响应动力学分析界面
8.1.3 支持广泛的动态载荷类型
8.1.4 模型准备
8.1.5 函数和图表工具
8.1.6 与试验的接口
8.1.7 响应分析的类型
8.1.8 动态响应计算结果
8.1.9 响应动力学分析流程
8.2 SimcenterTM3D响应动力学理论基础
8.2.1 正则模态和约束模态
8.2.2 连接模态
8.2.3 模态有效质量
8.2.4 物理量数据恢复方法
8.2.5 模态初始条件定义
8.2.6 刚体模态
8.2.7 阻尼的定义
8.3 SimcenterTM3D响应动力学软件使用流程
8.3.1 利用SimcenterTM3D平台创建或者读入模型
8.3.2 有限元模型创建
8.3.3 模态计算方案的定义
8.3.4 特殊边界条件定义
8.3.5 定义响应动力学计算过程和事件
8.3.6 频率响应函数和传递率计算
8.3.7 事件类型以及定义事件
8.3.8 响应动力学激励函数的定义
8.3.9 SimcenterTM3D响应动力学结果的计算和显示
8.4 SimcenterTM3D响应动力学行业应用案例介绍
8.4.1 响应动力学软件功能组成及特点
8.4.2 虚拟试验验证
8.4.3 响应动力学计算过程描述
8.4.4 响应动力学行业应用及案例介绍
8.4.5 虚拟试验部分
8.5 基于SimcenterTM3D响应动力学的某新能源汽车响应分析
8.5.1 某新能源汽车白车身模型自动创建
8.5.2 白车身传递函数分析计算
8.5.3 某新能源汽车白车身半正弦分析
8.5.4 某新能源汽车振动噪声耦合分析
参考文献
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| 內容試閱：
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结构动力学是机械、航空航天、土木工程等多个专业、研究方向的基础课程，其主要任务是使学生在本科学习的各门力学课程的基础上，学习结构动力学的基本理论和方法，了解结构动力问题的特性及与静力问题的本质差别，掌握结构动力学分析的基本知识，培养分析解决各类结构动力问题的能力，如实际问题的物理建模、力学建模、数学建模及数值分析方法等，为相关课题的深入研究奠定基础。
基于此，本书的编写强调以下几个目的：
强调实际动力学问题建模过程；
强调动力学问题所采用分析方法的物理意义；
强调动力学问题建模的合理性以及理想化模型与真实结构特性的关联性；
学会运用理论分析的结果来解释各种动载荷的响应；
掌握结构无限自由度动力响应快速分析软件NXSimcenterTM3D Response Simulation理论及软件设计架构，并能对结构的不确定、确定性振动分析关联应用；
应用结构动力学理论进行车辆工程中的动力问题研究。
为了适应初学者，我们假设读者没有结构动力学的预备知识。书中介绍的内容足够详细，从最基本的概念入手，按照实际分析流程，由易而难，使整个结构动力分析形成整体，从而使本书特别适合于自学。同时，在每章节最后给出本章内容的思维导图，便于读者总结。本书的这个特点，再加上在内容选择上充分考虑实际应用，结合软件的实现，应该会使职业工程师们，特别是从事结构分析与设计的工程师们对本书产生兴趣。
由于许多学生和工程师觉得这个科目难学，所以在写作本书的过程中，我们把重点放在了概念入门与前沿拓展结合、理论与软件编程实现、案例分析结合上。为达此目的，书中的内容围绕以下几个特点进行组织： 理论方面，每一部分的数学推导尽可能简单； 对分析方法进行总结以强调关键的分析步骤，方便读者按照步骤操作应用； 这些方法通过详细解答的例题进行说明，从中
强调结果的物理解释； 结合商业软件NXSimcenterTM3D Response Simulation进行车辆零部件的不确定性动力分析、确定性动力响应分析，并进行了两种动力分析之间的综合分析，以加强结构动力学相关理论的理解，方便读者进行软件应用。
本书分为上、下两篇，上篇为动力学分析基本理论，下篇为软件平台及车辆动力学应用初步。
上篇包括7章内容。第1章绪论部分主要对结构动力学研究内容、研究目的、动力计算的特点、动力问题总结及研究过程中常用的几个基本概念进行阐述，并对本书主要内容用思维导图的形式给出了简单的图示。第2章为结构动力学建模导论，介绍了动力学建模中的基本概念，比如功、能、线弹性体系、阻尼弹性体系和非弹性体系等； 并对动力平衡问题的力学原理和数学模型分别从微分、积分及变分三个方面进行了阐述。第3、4章分别是单自由度体系和多自由度体系，分别从各自的力学模型到数学模型以及对不同激励下的响应求解与分析等方面做了较为详细的论述。动力问题的响应求解有多种数值方法。第5章介绍了分别从微分方程、激励、速度、加速度等入手的数值方法及各自的稳定性与计算误差。第6章主要针对的是无限自由度问题的振动问题。严格来说，实际中所有振动都是随机的，需要用概率和统计的方法才能描述其规律，这种分析方法称为随机振动，如车辆受到路面不平顺谱作用、飞行器因大气湍流、地面的结构物因地震、轨道车辆受到轮轨不平顺谱、高层建筑受到季风作用等都会产生随机振动，因而第7章介绍了随机振动分析方法，力求通俗易懂地介绍相关的基本概念和方法。
下篇包括第8章内容，主要介绍了著名动力响应快速分析商业软件NXSimcenterTM3D Response SimulationRS的设计架构、分析类型及各自之间的关联、RS的功能，并对主要的基本理论进行了阐述，介绍了多个应用案例以及RS在新能源汽车设计中的具体应用，从这个案例说明了如何能快速进行结构的动力响应分析，如何将随机分析与确定性动力分析结合起来并指导工程实践。
由于作者水平有限，肯定会有许多不妥之处甚至是错误之处，恳请各位学者教授、学生及工程师等，如果有什么建议、意见或者错误指正之处请联系作者，不胜感谢。
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