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碰撞力學

作者：沈煜年|責編:劉信力//楊探
出版社：科學
ISBN：9787030806697

出版日期：2024/12/01
裝幀：平裝
頁數：340

人民幣：RMB 148 元售價：元

內容大鋼

本書共分九章，系統介紹了碰撞力學的基本理論、方法及應用。內容包括：碰撞力學概述、質點系統碰撞理論、平面剛體碰撞理論、局部接觸約束（力）模型、變形體正碰撞的解析方法、變形體正碰撞的數值方法、變形體斜碰撞的數值解方法、碰撞的實驗方法、碰撞理論在微/納米壓電精確定位系統的工程應用。
本書可作為高等學校力學、航空航天、車輛、機械、兵器、機器人、儀器儀錶、船舶、控制等專業師生的教學用書和參考書，也可供工程技術人員參考和應用。

作者介紹

沈煜年|責編:劉信力//楊探

前言
第1章  碰撞力學概述
  1.1  研究背景
    1.1.1  工程背景
    1.1.2  理論背景
  1.2  碰撞力學的基本概念
    1.2.1  碰撞體的位型
    1.2.2  接觸點處的相對速度
    1.2.3  相互作用力
  1.3  碰撞的分類與特徵概述
  1.4  碰撞問題的主要分析方法
    1.4.1  碰撞體非接觸區的等效變形模型
    1.4.2  接觸約束模型
    1.4.3  碰撞問題的數學分析方法
  參考文獻
第2章  質點系統碰撞理論
  2.1  質點碰撞
    2.1.1  質點動力學基本原理
    2.1.2  質點對固定面的碰撞
    2.1.3  雙質點的斜碰撞
  2.2  彈簧振子碰撞.
    2.2.1  自由系統的碰撞振動
    2.2.2  受迫系統的碰撞振動
  參考文獻
第3章  平面剛體碰撞理論
  3.1  單一剛體動力學
    3.1.1  平動動量和動量矩
    3.1.2  動能
  3.2  平面剛體對心碰撞
    3.2.1  正碰撞的相對運動方程
    3.2.2  碰撞的壓縮和恢復階段
    3.2.3  法向相對運動的動能
    3.2.4  法向接觸力的功
    3.2.5  碰撞恢復係數
  3.3  平面剛體斜碰撞的光滑動力學解法
    3.3.1  基本假設
    3.3.2  庫侖摩擦定律
    3.3.3  解析模型和平面相對運動方程
    3.3.4  斜碰撞響應的光滑化解法
  3.4  平面剛體斜碰撞的非光滑動力學解法
    3.4.1  混合分析模型
    3.4.2  斜碰撞中Painleve悖論的模擬與討論
  3.5  雙連桿切向滑動Painleve悖論的線性互補理論
    3.5.1  雙連桿的剛體摩擦動力學模型
    3.5.2  Painleve悖論的LCP解與分析
    3.5.3  系統參數對Painleve悖論的影響
  參考文獻
第4章  局部接觸約束（力）模型
  4.1  經典Hertz接觸理論
  4.2  Kelvin-Voigt摩擦模型和Karnopp摩擦模型

  4.3  點-面接觸模型
    4.3.1  接觸條件
    4.3.2  法向接觸模型
    4.3.3  切向接觸模型
  4.4  其他接觸模型
  參考文獻
第5章  變形體正碰撞的解析方法
  5.1  材料力學動載荷實用計演算法
  5.2  一維桿縱向正碰撞的特徵線法.
    5.2.1  一維有限長桿與剛性質量塊的縱向正碰撞
    5.2.2  一維有限長桿之間的縱向正碰撞
  5.3  一維桿縱向正碰撞的Saint-Venant法
  5.4  桿件結構正碰撞的波函數展開法
    5.4.1  橋樑多次重撞擊響應的瞬態波函數法
    5.4.2  豎向地震下剛構橋瞬態響應的瞬態波函數法數值結果
  參考文獻
第6章  變形體正碰撞的數值方法
  6.1  變形體正碰撞的模態疊加法
    6.1.1  剛性質量對懸臂桿的縱向碰撞.
    6.1.2  剛性質量對簡支梁的橫向碰撞.
  6.2  變形體正碰撞的有限元法
    6.2.1  有限元離散化微分方程的推導過程
    6.2.2  一維桿與剛性質量塊縱向碰撞的有限元計算
    6.2.3  動力學微分方程組直接積分法.
  6.3  變形體正碰撞的動態子結構法.
    6.3.1  柔性多次碰撞系統動態子結構法的基本理論
    6.3.2  多次碰撞激發的瞬態縱波的傳播
    6.3.3  多次碰撞激發的瞬態彎曲波的傳播
  參考文獻
第7章  變形體斜碰撞的數值解方法
  7.1  桿件斜碰撞的有限段法
    7.1.1  斜碰撞混合分析模型
    7.1.2  算例
    7.1.3  結論
  7.2  多連桿機器人系統斜碰撞的多時間尺度方法
    7.2.1  考慮多時間尺度效應的動力學模型
    7.2.2  衝擊前階段系統的控制方程.
    7.2.3  衝擊階段系統的控制方程.
  7.3  柔性手指斜碰撞的絕對節點坐標法
    7.3.1  單個單元的動力學方程
    7.3.2  單指骨的動力學方程
    7.3.3  整個手指的動力學方程
    7.3.4  動力學方程的積分策略
    7.3.5  混合計算模型
    7.3.6  事件驅動法
    7.3.7  無驅動力矩時柔性機器人手指摩擦碰撞的瞬態響應
    7.3.8  驅動力矩作用時柔性機器人手指摩擦碰撞的瞬態響應
  7.4  雙足機器人被動行走斜碰撞的有限元法
    7.4.1  雙足機器人被動行走的柔性體動力學模型
    7.4.2  網格收斂性研究

    7.4.3  雙足機器人被動行走模擬模擬.
  參考文獻
第8章  碰撞的實驗方法
  8.1  碰撞實驗基本原理、設備和方法
    8.1.1  實驗設計
    8.1.2  動態應變測量
    8.1.3  位移和速度的激光測量
  8.2  球-梁碰撞實驗
    8.2.1  引言
    8.2.2  實驗方法
    8.2.3  實驗測試結果
    8.2.4  次碰撞的主要影響因素探討.
  8.3  球-壓電疊堆的縱向碰撞實驗
    8.3.1  測量系統
    8.3.2  實驗結果
  8.4  雙連桿斜碰撞實驗
    8.4.1  實驗測試方法
    8.4.2  實驗測試結果
  8.5  分離式霍普金森壓桿實驗
    8.5.1  霍普金森實驗技術
    8.5.2  SHPB實驗技術
    8.5.3  霍普金森實驗技術研究現狀及存在的問題
  參考文獻
第9章  碰撞理論在微/納米壓電精確定位系統的工程應用
  9.1  物理模型
    9.1.1  動態子結構碰撞模型
    9.1.2  壓電陶瓷疊堆模型
    9.1.3  機電耦合動力學方程
    9.1.4  驅動系統的子結構動力學方程.
    9.1.5  接觸狀態和非接觸狀態之間的轉換
  9.2  數值結果
    9.2.1  階躍脈衝電壓驅動下的系統瞬態響應
    9.2.2  高頻三角形周期脈衝電壓驅動下的系統瞬態響應
    9.2.3  瞬態波在系統中的傳播
  參考文獻

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