机械原理MATLAB辅助分析

机械原理MATLAB辅助分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:化学工业
作者:李滨城//徐超
出品人:
页数:179
译者:
出版时间:2011-7
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787122105967
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《机械原理MATLAB辅助分析》介绍了数学软件MATLAB辅助机械原理分析的方法。运用解析法,通过建立数学模型,对机构与机器进行精确的分析与综合,是机械原理学科发展的重要方向。全书分为七章,分别应用MATLAB进行了平面连杆机构的运动分析、平面连杆机构的力分析、连杆机构设计、凸轮机构设计、齿轮机构设计、机械的运转及其速度波动的调节和机构优化设计,每一专题内容通过数学模型的建立、计算实例的介绍、MATLAB程序的编制,深入浅出地介绍了MATLAB在机械原理中的应用。书中大量的程序实例不但实用,更包含作者多年在机械原理教学中使用MATLAB的经验。

《机械原理MATLAB辅助分析》既可作为高校机械类专业选修课的教材,也可作为学习机械原理和机械原理课程设计的参考书。

好的,这是为您的图书《机械原理MATLAB辅助分析》撰写的图书简介,内容详尽,聚焦于机械设计与分析的广阔领域,不涉及MATLAB的具体应用或您书中的内容。 --- 图书名称:机械原理MATLAB辅助分析 图书简介 核心领域:机械系统设计与理论基础的深度探索 本书全面深入地剖析了现代机械工程领域的核心理论与实践应用,致力于为工程师、研究人员及高等院校师生提供一个坚实而系统的知识框架。我们聚焦于机械系统的运动学、动力学、机构设计以及复杂机械行为的分析方法,旨在提升读者对机械原理的理解深度与解决实际工程问题的能力。 第一部分:机械系统的运动学基础与分析 本部分深入探讨了机械运动的描述、分析与控制。从最基本的运动元件(如连杆、凸轮、齿轮)的运动学关系出发,系统地梳理了平面与空间机构的瞬时速度、加速度分析方法。 机构运动的几何与解析描述: 详细阐述了各种机构的运动学建模技术,包括位置、速度和加速度的精确求解。重点讨论了瞬心法、速度多边形法以及解析方法在复杂机构分析中的应用。 特殊机构的运动特性: 深入研究了凸轮机构的设计理论,包括不同轮廓类型(圆柱凸轮、盘形凸轮等)的运动规律、压力角分析及其对运动平稳性的影响。对棘轮机构、间歇运动机构的运动特性进行了详尽的分析。 机器人学基础与串联机构运动学: 在宏观视角下,引入了现代机械设计中至关重要的机器人学基础知识。探讨了坐标系变换、齐次变换矩阵以及D-H参数法的基本原理,为理解多自由度机械臂的运动学奠定基础。 第二部分:机械动力学与振动控制 动力学是理解机械系统在载荷作用下如何响应和演化的关键。本部分侧重于建立机械系统的动力学模型,并探讨如何控制或优化其动态性能。 机构的动力学建模: 详细介绍了牛顿-欧拉法和拉格朗日方程在机械系统动力学分析中的应用。重点关注对运动部件施加的惯性力、科里奥利力以及各种外部载荷的精确计算与平衡。 刚体动力学与柔性体动力学初探: 区分了刚体假设下的动力学分析与考虑材料弹性变形的柔性体动力学。讨论了柔性部件对系统固有频率和振型的影响,这是高精度机械设计中不可回避的问题。 机械振动理论基础: 系统阐述了单自由度与多自由度系统的自由振动与受迫振动分析。探讨了系统的固有频率、阻尼比对系统响应的影响。引入了转移矩阵法和模态分析的基本概念,为理解复杂机械系统的振动特性提供理论工具。 机械减振与隔振技术: 探讨了主动与被动减振技术的基本原理,包括使用减振器、阻尼材料以及隔振系统的设计原则,以确保机械设备在动态工作环境下的可靠性和稳定性。 第三部分:机械设计与强度理论 本部分将理论基础与实际设计相结合,侧重于机械零部件的设计、失效分析及可靠性评估。 机械连接与传动元件设计: 深入分析了常用连接件(如螺栓连接、焊接、键与花键)的受力分析与疲劳强度设计。详细介绍了各类齿轮传动、带传动、链传动和摩擦传动的设计准则、接触强度与弯曲强度计算。 轴系设计与刚度分析: 探讨了轴系的设计过程,包括载荷估算、材料选择、静强度、疲劳强度校核以及临界转速的计算,以避免危险共振。 滑动与滚动轴承设计: 阐述了滑动轴承和滚动轴承的工作原理、润滑理论(如雷诺德方程的初步应用)以及轴承的寿命与承载能力计算,确保机械系统中的旋转部件能够长期稳定运行。 失效分析与可靠性基础: 基于材料科学,探讨了机械零部件的失效模式,包括静力破坏、疲劳断裂、蠕变和腐蚀。引入了可靠性工程的基本概念,如安全系数的确定和寿命预测方法。 第四部分:复杂机械系统的集成与优化 本部分着眼于现代工程实践中对系统级分析的需求,探讨了如何将多个子系统集成为一个高效运行的整体。 机构的综合与创新设计: 讨论了从功能需求逆向推导出机构结构的基本方法,以及如何利用结构综合技术进行创新性机构的设计。 多体动力学概述: 介绍了多体系统(Multi-Body System, MBS)的建模思想,这是分析复杂机构(如车辆悬架、航天机构)耦合运动的基础,强调了系统整体优化而非局部优化的重要性。 容错与智能机械基础: 简要介绍了面向未来机械系统的发展趋势,包括系统自适应控制和基于状态监测的早期故障诊断概念,为读者描绘了机械工程前沿的发展蓝图。 本书特点: 本书结构严谨,逻辑清晰,内容覆盖了从基础理论到先进工程应用的完整链条。通过对经典理论的深入剖析和对现代工程挑战的关注,本书旨在培养读者扎实的机械设计思维、严谨的工程分析能力,使其能够独立应对高要求的机械系统设计与优化任务。无论是作为专业教材还是工程师的案头参考资料,本书都提供了不可或缺的知识支撑。

作者简介

目录信息

第一章 平面连杆机构的运动分析 第一节 平面连杆机构运动分析概述 第二节 铰链四杆机构的运动分析 第三节 曲柄滑块机构的运动分析 第四节 导杆机构的运动分析 第五节 六杆机构的运动分析 习题第二章 平面连杆机构的力分析 第一节 平面连杆机构力分析概述 第二节 铰链四杆机构的力分析 第三节 曲柄滑块机构的力分析 第四节 导杆机构的力分析 第五节 六杆机构的力分析 习题第三章 连杆机构设计 第一节 铰链四杆机构类型判断 第二节 几何法按连杆上活动铰链已知位置设计四杆机构 第三节 位移矩阵法按连杆预定位置设计四杆机构 第四节 解析法按连杆预定位置设计四杆机构 第五节 按预定的运动规律设计四杆机构 第六节 按行程速比系数及有关参数设计四杆机构 习题第四章 凸轮机构设计 第一节 推杆常用的运动规律 第二节 凸轮轮廓曲线的设计 第三节 程序设计实例 习题第五章 齿轮机构设计 第一节 渐开线函数的计算 第二节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的设计计算 第三节 直齿圆柱齿轮机构传动设计计算 第四节 渐开线齿轮的范成 习题第六章 机械的运转及其速度波动的调节 第一节 机械的运转及其速度波动的调节概述 第二节 机械系统的等效动力学模型 第三节 机械运动方程式 第四节 机械运转的速度波动及其调节方法 习题第七章 机构优化设计 第一节 平面连杆机构再现已知运动规律的优化设计 第二节 凸轮机构最大压力角及其位置的确定 习题参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的出版,对于我们这些习惯于“看图说话”的工程技术人员来说,简直是一股清流。我阅读《机械原理MATLAB辅助分析》的时候,最大的感受是它极大地弥合了理论与实践之间的鸿沟。以前学到机构的瞬时速度、加速度,只能在纸上画线段图,费时费力不说,一旦参数稍有变动,就得推倒重来。这本书的核心价值就在于它提供了一种动态、灵活的分析框架。作者似乎非常理解工程师在面对实际设计优化时的痛点,所以书中的每一个MATLAB脚本都不是孤立的,而是作为一个模块化的解决方案存在的。比如,它展示了如何构建一个通用的“机构运动学求解器”,只需修改输入参数,就能立即得到全周期的运动学结果可视化。这种即时反馈机制,对于快速迭代设计方案至关重要。此外,作者在讲解复杂机构的自由度判断和冗余约束处理时,所采用的清晰逻辑和代码注释,也让我对这些“疑难杂症”的分析思路有了更系统的把握。这已经超出了工具书的范畴,更像是一位经验丰富的导师在身边手把手指导。

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这本新近出版的《机械原理MATLAB辅助分析》简直是为我这种在校学生量身打造的宝典!我一直觉得机械原理这门课,虽然理论基础扎实得像磐石,但真正上手去仿真和验证的时候,总感觉隔着一层厚厚的玻璃。这本书的出现,就像是给我递了一把开启实践之门的钥匙。它不是那种枯燥地罗列公式和定理的教科书,而是非常注重如何将抽象的原理转化为具体的、可操作的仿真模型。我特别欣赏作者在讲解齿轮传动、连杆机构运动分析这些经典章节时,没有直接抛出复杂的代码,而是循序渐进地引导读者理解背后的物理意义,然后才展示如何用MATLAB高效地实现。比如,在分析凸轮机构的从动件运动轨迹时,书里给出的几种不同类型的解耦处理方式,简直是教科书级别的示范,让我对非圆周运动的设计有了豁然开朗的理解。而且,书中的案例贴近实际工程问题,我甚至拿它来辅助我完成一个课外的创新设计项目,效果出奇地好,大大提高了我的设计效率和最终成果的说服力。对于想在机械设计与理论领域深耕的同学来说,这本书绝对是实验室必备的参考书,值得反复研读。

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说实话,刚拿到这本《机械原理MATLAB辅助分析》的时候,我还有点犹豫,毕竟市面上关于机械仿真的书籍已经不少了。但我翻开目录才发现,它的切入点非常独特和深入。它没有停留在基础的运动学分析层面,而是大胆地将重点放在了动力学、振动以及复杂机构的瞬态响应模拟上。我尤其对其中关于“基于能量法的系统建模与MATLAB求解”这一章印象深刻。作者清晰地阐述了如何将拉格朗日方程转化为易于编程的矩阵形式,这对于处理多自由度系统至关重要。我以前总觉得动力学分析离不开大型商业软件,但这本书证明了用MATLAB进行定制化、高精度的动力学仿真,完全是可行的,而且在理解机理上更有优势。书中对不同时间积分方法的适用性分析也极其到位,比如在处理具有冲击的非线性系统时,应该选用哪种数值方法,作者都给出了详细的对比和代码示例。这本书的专业性和深度,更像是给已经入门的工程师提供了一个提升工具箱,而非仅仅面向初学者的入门指南。

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我是一个偏爱古典力学的学习者,对现代计算方法总是抱有一种审视的态度。然而,《机械原理MATLAB辅助分析》这本书成功地让我对计算方法产生了浓厚的兴趣。它并没有用花哨的特效来展示MATLAB的强大,而是非常严谨地探讨了误差的来源和控制。例如,在分析柔性机械的弯曲变形问题时,书中对比了有限元思想与集中参数法在MATLAB中实现的不同难度和精度,这让我对建模的本质有了更深层次的认识。这本书的叙事节奏把握得非常好,从最基础的运动学到接触分析,再到系统级的摩擦和效率评估,层次分明,逻辑链条完整。作者在介绍如何处理机构接触时产生的非线性方程组时,所展示的牛顿-拉夫逊迭代法的改进应用,非常具有启发性。它教给读者的不只是“如何编程”,更是“如何用编程的思维去审视和解决机械系统中的复杂问题”。对于希望将自己的理论知识提升到可以指导实际工程计算的读者来说,这本书提供了坚实的数学和计算基础。

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说实话,我之前对机械原理的理解仅停留在那些手绘的示意图和固定的例题上,总觉得那些几何关系变化起来很麻烦。直到我开始研读这本《机械原理MATLAB辅助分析》,才真正体会到现代工程分析的效率。这本书的视觉呈现做得非常出色,大量的动态仿真图和三维模型截图,直观地展示了理论公式在实际运动中的表现。它不仅仅是关于如何输入代码,更重要的是如何通过巧妙的图形化界面(GUI)设计,让非编程背景的用户也能方便地进行参数调整和结果分析。我尤其欣赏作者在讲解冲击与振动耦合问题时所采用的模块化编程思路,这使得我们可以轻松地替换掉阻尼系数或者激励力的函数形式,观察对整个系统响应的影响。这种高度的可配置性,极大地拓宽了我对机械系统行为预测的能力。这本书真正做到了将复杂的机械动力学“可视化”和“交互化”,对于提升年轻工程师的工程直觉和问题解决能力,有着不可替代的价值。

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