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機械工程計算與分析方法

作者：編者:韓清凱//翟敬宇//楊錚鑫|責編:王喜軍//張培靜
出版社：科學
ISBN：9787030688507

出版日期：2021/06/01
裝幀：平裝
頁數：247

人民幣：RMB 60 元售價：元

內容大鋼

按照2017年全國教育工作會議工作報告和工科專業工程教育認證的要求，「工程計算方法」類課程已成為新工科建設中的必修課。本書面向機械工程計算和分析需求，從理論、方法到實例分析，由淺入深，較全面地介紹現代工程數學計算方法、結構力學分析的有限元法、機械結構系統多體動力學、機械振動分析等，形成機械工程計算與分析的主要理論技術體系。本書主要基於MATLAB軟體平台，對應的演算法均給出必要的機械工程背景介紹和詳細的計算代碼，最後介紹若干綜合應用案例，可以使學生在完成當前在校學習任務的前提下，為以後的發展奠定必要的理論和實踐基礎。
本書為運用現代計算與分析方法解決機械工程領域的實際問題奠定基礎，可供高等學校機械工程以及相關學科的本科生及研究生學習使用，也可供機械工程及相關領域的工程技術人員和科研人員參考。

作者介紹

編者:韓清凱//翟敬宇//楊錚鑫|責編:王喜軍//張培靜

前言
第1章  矩陣計算基本方法
  1.1  矩陣及其運算的基本方法
  1.2  矩陣的定義與基本運算
  1.3  MATLAB中數值矩陣的創建
  1.4  MATLAB中特殊矩陣的創建
  1.5  矩陣的元素處理方法
  1.6  數值矩陣的運算
  1.7  矩陣的符號運算
  1.8  工程算例26習題
第2章  插值與擬合演算法
  2.1  工程應用背景簡介
  2.2  插值基本原理
    2.2.1  多項式插值法
    2.2.2  拉格朗日插值法
  2.3  拉格朗日插值的演算法流程與算例
    2.3.1  計算步驟
    2.3.2  計算有效性討論
  2.4  MATLAB中的插值演算法
  2.5  擬合
    2.5.1  擬合演算法的基本原理
    2.5.2  最小二乘擬合演算法
    2.5.3  曲線擬合演算法
  2.6  MATLAB中的擬合演算法
  2.7  工程算例
    2.7.1  齒輪齒形漸開線的插值
    2.7.2  機器人末端運動的曲線插值
    2.7.3  焊接機械臂的末端運動擬合
    2.7.4  管路卡箍的載入曲線擬合
  習題
第3章  微分和積分演算法
  3.1  函數極限的求解方法
  3.2  函數導數的求解方法
  3.3  函數求導的工程算例
  3.4  數值微分演算法
  3.5  函數的積分演算法
  3.6  數值積分演算法
    3.6.1  歐拉法和辛普森公式
    3.6.2  自適應辛普森數值積分
  3.7  數值積分的龍格-庫塔法
  3.8  MATLAB中的數值積分ode45函數
  3.9  高斯積分法
  習題
第4章  級數展開和積分變換演算法
  4.1  泰勒級數
  4.2  傅里葉級數展開
  4.3  級數求和方法
    4.3.1  級數求和的基本原理
    4.3.2  傅里葉係數逼近
  4.4  積分變換

    4.4.1  傅里葉變換
    4.4.2  傅里葉逆變換
  4.5  離散傅里葉變換
  4.6  快速傅里葉變換及其逆變換
  4.7  Laplace變換及其逆變換
  4.8  Z變換及其逆變換
  習題
第5章  方程求解演算法
  5.1  線性方程組的求解演算法
    5.1.1  線性方程組求解
    5.1.2  列主元高斯消元法
    5.1.3  線性方程組的MATLAB函數
  5.2  非線性方程組的求解演算法
    5.2.1  對分法求解非線性方程組
    5.2.2  非線性方程求解函數
  5.3  常微分方程組的求解演算法
    5.3.1  基本方法
    5.3.2  常係數微分方程組的MATLAB求解演算法
    5.3.3  常微分方程組的數值解法
  習題
第6章  優化演算法
  6.1  最優化方法
  6.2  線性規劃
    6.2.1  基本原理
    6.2.2  線性規劃的MATLAB實現
    6.2.3  線性規劃的單純演算法
  6.3  無約束優化演算法
    6.3.1  解析法與圖解法
    6.3.2  數值解法
  6.4  約束優化演算法
    6.4.1  單變數約束優化
    6.4.2  多元約束優化演算法
    6.4.3  最大最小化問題
  6.5  二次規劃的優化演算法
  習題
第7章  多體動力學基礎與計算方法
  7.1  功、動能、勢能與能量守恆原理
  7.2  二自由度機械臂動力學分析
  7.3  平面二自由度機械臂動力學數值模擬
  習題
第8章  機械振動基礎與計算方法
  8.1  基本概念
  8.2  有阻尼單自由度系統的自由振動分析
  8.3  單自由度振動系統的強迫響應分析
  8.4  多自由度振動系統的模態分析
  8.5  多自由度振動系統的自由振動分析
  8.6  多自由度振動系統的強迫響應分析
  習題
第9章  彈性力學基礎與計算方法
  9.1  彈性力學的基本概念

    9.1.1  彈性力學及其基本假設
    9.1.2  外力與內力
    9.1.3  應力
    9.1.4  應變
  9.2  主應力分析
  9.3  應力平衡微分方程
  9.4  應變幾何方程
  9.5  物理方程
  9.6  彈性力學的平面問題分析
  9.7  彈性力學分析的能量法
    9.7.1  能量法的基本原理
    9.7.2  彈性力學問題的虛位移原理
  習題
第10章  有限元法基礎與計算方法
  10.1  平面三角形單元的單元剛度矩陣推導
  10.2  平面結構整體分析
  10.3  邊界條件的引入
  10.4  有限元法分析與計算舉例
  習題

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