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內容簡介

　　虛擬仿真技術是隨著計算機的興起而發(fā)展起來的一種針對產品設計和測試評估的新技術。起重機械虛擬仿真是以起重機械的動力學、運動學模型為核心，以其他相關模型為補充，利用多領域建模工具和仿真技術，對起重機械運行狀態(tài)進行仿真計算與分析，以了解起重機械運行的動力學特性。本書上篇簡單介紹了虛擬仿真技術的形成、發(fā)展、應用范圍以及虛擬仿真技術的動力學理論基礎；中篇系統(tǒng)介紹了用于起重機械結構強度分析的有限元基本理論、常用的有限元單元以及其在動力學分析中的應用和動力學方程的求解方法；下篇系統(tǒng)介紹了虛擬仿真技術在不同類型起重機械結構分析中的應用實例，包括門式雙梁、L型門式、雙梁橋式、門座式等4類起重機械虛擬仿真建模、虛擬仿真計算以及結構強度計算等。本書可供從事起重機械設計、分析、檢測等工作的科技人員閱讀，也可供機械設計及自動化、工程機械、固體力學、土木工程、物流機械等專業(yè)的高年級學生、研究生、教學、科研人員和有關工程技術人員參考。

作者簡介

　　丁克勤，男，1968年出生于安徽省樅陽縣。中國特種設備檢測研究院研發(fā)部主任，研究員，博士，博士生導師?，F(xiàn)任中國無損檢測學會理事暨應力測試專業(yè)委員會主任委員、中國無損檢測學會非常規(guī)檢測專業(yè)委員會副主任委員、北京機械工程學會無損檢測分會副秘書長、中國儀器儀表學會學術工作委員會理事、中國體視學學會CT理論與應用分會常務理事、北京力學會理事、中國機械工程學會高級會員等社會職務。主要從事電磁檢測技術與仿真、結構健康監(jiān)測與評估、先進傳感技術與儀器以及虛擬仿真與評價等方面的研究開發(fā)工作。獲得省部級獎勵6項，發(fā)明專利4項，發(fā)表學術論文80多篇。曾被評為國家質檢總局中青年科技骨干、國家質檢總局優(yōu)秀青年，獲得中央國家機關青年“創(chuàng)新獎”，享受國務院政府特殊津貼。

圖書目錄

前言
上篇虛擬仿真技術基本理論
　第1章緒論
　1.1 虛擬仿真技術的形成和發(fā)展
　1.2 虛擬仿真技術的應用范圍
　1.2.1 虛擬仿真技術在現(xiàn)代高端機械領域內的應用
　1.2.2 虛擬仿真技術在國內的應用及前景
　1.3 虛擬仿真軟件簡介
　第2章動力學理論基礎知識
　 2.1 坐標系
　 2.1.1 坐標系概述
　 2.1.2 確定不同坐標系位置和方向的方法
　2.2 質點運動
　 2.2.1 質點運動的描述
　 2.2.2 點合成運動概念
　 2.2.3 點的速度合成定理
　2.2.4 點的加速度合成定理
　2.3 剛體運動
　2.3.1 剛體的平面運動與分解
　 2.3.2 平面圖形內各點的速度和加速度
　 2.3.3 剛體的合成運動
　2.4 廣義坐標和自由度
　2.4.1 約束及其分類
　2.4.2 廣義坐標
　 2.4.3 廣義坐標變分
　 2.4.4 自由度
　2.5 多體動力學理論
　 2.5.1 多體動力學研究對象及基本概念
　 2.5.2 多剛體系統(tǒng)動力學
　 2.5.3 多柔體系統(tǒng)動力學
　 2.5.4 多體動力學求解
　 2.6 虛擬仿真軟件中機械系統(tǒng)的運動分析
　 2.6.1 機械系統(tǒng)運動分析基礎
　 2.6.2 機械系統(tǒng)運動學分析及求解
　 2.6.3 機械系統(tǒng)動力學分析及求解
　 2.6.4 機械系統(tǒng)靜力學及線性化分析求解
　 2.7 ADAMs求解器算法
　 2.7.1 微分代數(shù)方程的求解算法
　 2.7.2 坐標減縮的微分方程算法
　2.8 ADAMs/View介紹及基本功能
　2.8.1 界面介紹
　2.8.2 基本操作
　 2.8.3 視圖窗口設置
　 2.8.4 顯示方式設置
　 2.8.5 操作環(huán)境與信息管理
中篇有限元理論及方法
　第3章有限元法的力學基礎
　3.1 彈性力學的基本方程和邊界條件
　3.2 彈性力學的變分原理
　3.2.1 應變能和應變余能
　3.2.2 虛位移原理和最小勢能原理
　3.2.3 虛應力原理和最小余能原理
　3.2.4 Hellinger-Reissner變分原理
　3.2.5 胡海昌一鷲津久一郎變分原理
　3.2.6 參數(shù)變分原理
　3.3 變分原理的應用實例
　3.4 里茨法和伽遼金法
　第4章有限元法
　　4.1 協(xié)調模型——位移元
　 4.2 平衡模型Ⅰ
　4.3 平衡模型Ⅱ
　4.4 雜交應力模型
　4.5 雜交位移模型
　　4.6 混合模型
　第5章常用的有限元單元
　5.1 三角形單元族
　5.2 等參數(shù)單元
　5.3 奇異性單元
　 5.4 板殼單元
　 5.4.1 三角形薄板單元和薄殼單元
　 5.4.2 厚板單元和厚殼單元
　第6章彈性動力學問題的有限元方法
　 6.1 彈性系統(tǒng)的動力學方程
　 6.1.1 達朗貝爾原理和動力學方程
　 6.1.2 哈密爾頓原理和動力學方程
　 6.1.3 質量矩陣
　 6.1.4 阻尼矩陣
　6.2 彈性結構的自由振動特性
　 6.2.1 特征值問題的一些特性
　 6.2.2 矩陣特征值問題的求解方法
　6.3 彈性系統(tǒng)的動力響應
　6.3.1 中心差分法
　6.3.2 威爾遜(Wilson-θ)法
　6.3.3 紐馬克(Newmark)法
　 6.3.4 模態(tài)疊加法
下篇應用實例
　第7章 300t門式雙梁起重機虛擬仿真與分析
　 7.1 300t門式雙梁起重機基本情況介紹
　7.2 300t門式雙梁起重機運行狀態(tài)虛擬仿真分析
　 7.2.1 300t門式雙梁起重機虛擬樣機建模過程
　7.2.2 300t門式雙梁起重機所受載荷情況和工況
　 7.2.3 300t門式雙梁起重機虛擬仿真試驗分析結果
　7.3 300t門式雙梁起重機典型金屬結構的有限元分析
　7.3.1 起重機有限元模型建模過程
　7.3.2 起重機有限元分析計算過程
　第8章 L型門式起重機虛擬仿真與分析
　8.1 L型門式起重機基本參數(shù)與三維建模
　8.2 L型門式起重機運行狀態(tài)虛擬仿真分析
　 8.2.1 L型門式起重機虛擬樣機建模
　 8.2.2 L型門式起重機受載情況與虛擬仿真分析
　 8.2.3 L型門式起重機虛擬仿真分析結果
　8.3 L型門式雙梁起重機典型金屬結構的有限元分析
　第9章雙梁橋式起重機虛擬仿真與分析
　9.1 雙梁橋式起重機虛擬樣機建模
　9.2 雙梁橋式起重機虛擬仿真計算結果
　第10章 40t門座式起重機典型金屬結構分析
　10.1 40t門座式起重機結構分析和有限元建模
　10.2 40t門座式起重機結構件載荷和工況的確定
　10.3 40t門座式起重機有限元計算結果
附錄 ADAMS軟件基本操作
附錄A ADAMS/View實體建模與虛擬仿真計算
A.1 建模工具與基本形狀建模
A.2 復雜形體幾何建模
A.3 修改幾何形體與構件特征
A.4 約束機構與施加載荷
A.5 虛擬仿真分析過程與調試
附錄B ADAMS/Solver求解器基本理論
B.1 ADAMS/Solver的建模語句
B.2 ADAMS/Solver的函數(shù)表達式
B.3 ADAMS/Solver的命令語句與仿真控制
附錄C 虛擬仿真計算后處理的使用方法
C.1 后處理程序及基本后處理操作
C.2 仿真結果曲線繪制
C.3 輸出仿真結果動畫
C.4 仿真結果曲線的編輯和運算
C.5 設置和編輯曲線圖的圖面內容
參考文獻