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第一篇 基础篇 13

第1章 数学基础 13

1.1 矩阵 13

1.2 矢量 18

1.3 并矢二阶张量 24

1.4 方向余弦阵 30

1.5 欧拉四元数 33

第2章 刚体运动学基础 37

2.1 连体基 37

2.2 刚体的有限转动 37

2.3 刚体的姿态坐标 姿态分析逆问题及其算法 41

2.4 刚体的角速度和角加速度 49

2.5 刚体的角速度与姿态坐标导数的关系 运动学方程 53

2.6 点的位置、速度和加速度 60

第3章 刚体动力学基础 63

3.1 动量、动量矩和动能 63

3.2 刚体的质量几何 66

3.3 牛顿-欧拉动力学方程 67

3.4 动力学普遍方程 68

3.5 带拉格朗日乘子的动力学方程 72

4.1 线性代数方程组求解和矩阵分解 74

第4章 数值方法 74

4.2 解非线性代数方程的牛顿-拉斐逊方法 86

4.3 常微分方程组的数值解法 89

第二篇 多刚体系统动力学拉格朗日数学模型及算法 98

第5章 多体系统拓扑构型的数学描述 98

5.1 树系统 98

5.2 非树系统 104

第6章 多刚体树系统拉格朗日运动学 108

6.1 铰的相对运动学 108

6.2 邻接刚体相对运动学 116

6.3 系统各刚体的姿态、角速度和角加速度 119

6.4 转动铰系统各刚体质心的位置、速度和加速度 121

6.5 带滑移铰系统各刚体质心的位置、速度和加速度 127

第7章 多刚体系统拉格朗日动力学 132

7.1 力元 132

7.2 有根树系统 140

7.3 无根树系统 149

7.4 非树系统 159

第8章 动力学仿真直接数值方法与程序设计 166

8.1 仿真计算软件的组织 167

8.2 数据输入模块 168

8.3 数据前处理模块 171

8.4 数值积分模块 182

8.5 动力学正逆混合问题的算法 199

第三篇 多刚体系统动力学笛卡尔数学模型及算法 202

第9章 多刚体系统笛卡尔运动学 202

9.1 约束方程 202

9.2 运动学分析基础 206

9.3 平面运动多刚体系统 214

9.4 空间运动多刚体系统 247

9.5 运动学数值分析方法与软件的组织 277

第10章 多刚体系统笛卡尔动力学 289

10.1 空间运动多刚体系统动力学 289

10 2 平面运动多刚体系统动力学 298

10.3 动力学逆问题与约束反力 303

10.4 动力学仿真的数值分析方法 308

10.5 多刚体系统静平衡分析的计算方法 317

10.6 动力学仿真软件的组织 319

第四篇 刚-柔混合多体系统动力学单向递推组集数学模型及算法 329

第11章 单柔性体动力学方程 329

11.1 运动学关系 329

11.2 动力学方程 331

第12章 邻接物体的运动学递推关系 339

12.1 坐标系 339

12.2 铰点单元运动学 340

12.3 铰运动学 342

12.4 运动学递推关系 343

第13章 系统动力学方程 348

13.1 力元 348

13.2 树系统动力学方程的递推组集 350

13.3 非树系统动力学方程 354

13.4 铰约束反力 357

13.5 柔性多体系统的能量 363

第14章 动力学仿真计算方法与软件实现 366

14.1 动力学正-逆混合问题的计算方法 366

14.2 切断铰的选取 371

14.3 动力学仿真的计算方法 375

14.4 动力学仿真软件系统CADAMB的实现 380

14.5 算例 396

参考文献 409

名词索引 414

外国人名译名对照表 423

作者简介 425

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