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1绪论1

1.1 机械动力学与振动基础理论发展历程1

1.2 机械结构系统动力学与振动问题的典型应用3

1.3 机械动力学与振动问题的数值模拟方法7

上篇 基础理论8

2质点和刚体动力学8

2.1 质点运动学8

2.2 质点动力学10

2.3 功、动能、势能与能量守恒定律11

2.4 刚体运动的描述方法15

2.5 刚体动力学17

2.6 算例23

3多刚体系统动力学28

3.1 多刚体系统运动学原理28

3.2 多刚体系统动力学原理36

3.3 两自由度机械臂动力学分析38

3.4 三自由度机械臂动力学分析44

3.5 算例53

4离散系统振动和连续体振动理论58

4.1 离散系统振动的基本概念58

4.2 单自由度振动系统的强迫响应60

4.3 多自由度系统的振动分析62

4.4 连续体振动的基本方程68

4.5 连续梁振动的固有特性分析71

4.6 不同边界条件下连续梁的弯曲振动73

中篇 机械结构与系统动力学76

5刚柔耦合多体系统动力学76

5.1 刚柔耦合系统动力学建模原理76

5.2 中心刚体-柔性机械臂系统的动力学模型81

5.3 两杆刚柔耦合机械臂动力学模型84

5.4 中心刚体-柔性机械臂动力学特性分析实例86

5.5 两杆刚柔耦合机械臂动力学特性分析实例88

6板壳结构动力学91

6.1 Kirchhoff薄板理论91

6.2 薄板动力学方程建立92

6.3 四边简支边界条件下薄板的固有特性94

6.4 悬臂边界条件下薄板的固有特性96

6.5 薄板动力学分析算例98

6.6 薄壳动力学基本原理100

6.7 薄壁圆柱壳的固有特性104

6.8 薄壁圆柱壳动力学分析算例106

7转子系统动力学111

7.1 转子系统涡动运动的基本特性111

7.2 转子系统的陀螺效应117

7.3 转子系统动力学方程的建立方法120

8齿轮系统动力学130

8.1 齿轮系统动力学建模基本原理130

8.2 齿轮啮合刚度及齿轮啮合动力学模型131

8.3 齿轮系统动力学分析的有限元法142

8.4 齿轮系统的固有特性分析145

8.5 齿轮系统的不平衡振动响应147

下篇 非线性振动与分岔混沌149

9非线性振动理论149

9.1 Duffing系统的多尺度法解析分析149

9.2 Duffing系统的渐近法解析分析156

9.3 Duffing系统的周期运动稳定性167

10非线性系统分岔与混沌理论176

10.1 分岔基本理论176

10.2 混沌基本理论181

10.3 几种经典混沌系统的数值模拟185

10.4 Duffing系统的分岔与混沌187

11多体系统非线性动力学193

11.1 受控平面二自由度机械臂的动力学方程193

11.2 受控平面二自由度机械臂的周期运动仿真198

11.3 受控平面二自由度机械臂的混沌运动仿真200

12薄板非线性动力学与振动207

12.1 悬臂薄板的几何非线性动力学方程207

12.2 悬臂薄板的几何非线性振动分析210

12.3 悬臂薄板的几何非线性振动数值仿真213

12.4 悬臂薄板的材料非线性动力学方程219

12.5 考虑材料非线性的悬臂薄板固有特性的解析分析221

12.6 考虑材料非线性的悬臂薄板固有特性算例224

13转子系统的非线性振动226

13.1 碰摩转子系统动力学模型226

13.2 周期运动稳定性的Floquet理论228

13.3 碰摩转子系统周期运动稳定性算例229

13.4 支点不对中转子系统的动力学模型230

13.5 支点不对中对转子系统固有特性和振动响应的影响237

14齿轮系统的非线性振动243

14.1 齿轮啮合动态激励的非线性特性243

14.2 齿轮啮合动态激励的描述方法244

14.3 齿轮系统扭转动力学模型246

14.4 齿轮系统扭转振动的非线性分析算例248

参考文献253

附录A256