基本介紹
- 中文名:非光滑多體系統動力學LCP方法
- 作者:富立
- 出版社:清華大學出版社
- 出版時間:2016年7月
- 定價:49.8 元
- ISBN:9787302450047
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書主要內容包括經典多剛體系統動力學理論、現代非光滑多體系統動力學理論以及作者在這一領域的主要研究工作。書中將非光滑多體系統動力學模型分為拉格朗日模型和牛頓歐拉模型,並詳細地論述了兩種不同類型的非光滑多體系統動力學的LCP建模與數值方法。書中介紹了作者所從事的非光滑力學某些專題研究,如含摩擦雙邊約束的多體系統動力學建模與數值方法,高階時間步進算法以及非光滑多體系統最大Lyapunov指數的計算方法等。本書的目標是將現代非光滑力學的基本概念、基礎理論與基本方法以及作者在這一領域的研究工作一併呈現給讀者。期望能對從事相關領域工作的高年級大學生、研究生、教師和科技人員有一定的參考作用。
圖書目錄
第0章引論
第1章基礎知識
1.1剛性接觸與柔性接觸
1.2LCP方法
1.2.1Delassus問題與LCP方法
1.2.2Stickslip檢測與LCP方法
1.2.3LCP簡介
1.3Painlevé問題
1.4非光滑分析基礎
1.4.1凸集與凸函式
1.4.2廣義導數與次微分
1.4.3集值函式
1.4.4凸集的法錐
1.4.5凸集的示性函式
第2章多剛體系統運動學
2.1坐標、坐標變換與位置方程
2.1.1坐標
2.1.2坐標變換
2.1.3位置方程
2.2速度方程
2.3加速度方程
2.4廣義坐標形式的運動學方程
2.5剛體上動點的合成運動
2.6經典運動學方法
2.6.1經典運動學
2.6.2奇異位形
2.7計算運動學方法
2.7.1絕對坐標
2.7.2約束方程
2.7.3運動驅動系統與動力驅動系統
2.7.4位置分析
2.7.5速度分析
2.7.6加速度分析
2.8計算的實施
第3章多剛體系統動力學
3.1單個剛體的牛頓歐拉方程
3.2約束多體系統的牛頓歐拉方程
3.2.1約束方程
3.2.2系統動力學方程
3.3拉格朗日方程
3.4拉格朗日方程的矩陣形式
3.4.1x空間、q空間及其變換
3.4.2拉格朗日方程的矩陣形式
3.5數值積分方法
第4章接觸定律
4.1平面接觸運動學
4.2空間接觸運動學
4.3接觸定律的互補形式
4.3.1法向接觸定律的互補形式
4.3.2切向接觸定律的互補形式
4.4接觸定律的凸數學形式
4.4.1非光滑勢能
4.4.2Signorini接觸定律
4.4.3庫侖摩擦定律
第5章非光滑多體系統拉格朗日模型及其算法
5.1非光滑多體系統動力學方程
5.1.1無接觸的自由運動方程
5.1.2接觸動力學方程
5.1.3碰撞動力學方程
5.2拉格朗日模型的LCP公式
5.2.1基於加速度的接觸LCP公式
5.2.2基於速度的接觸LCP公式
5.2.3基於法向位移與切向速度的接觸LCP公式
5.2.4基於牛頓係數的碰撞LCP公式
5.2.5基於泊松係數的碰撞LCP公式
5.3事件驅動算法
5.4時間步進算法
5.5啄木鳥玩具模型算例
第6章非光滑多體系統牛頓歐拉模型及其算法
6.1非光滑多體系統牛頓歐拉方程
6.1.1基本系統的牛頓歐拉方程
6.1.2牛頓歐拉接觸動力學方程
6.1.3牛頓歐拉碰撞動力學方程
6.2牛頓歐拉模型的LCP公式
6.2.1基於加速度力的接觸LCP公式
6.2.2基於速度衝量的接觸LCP公式
6.2.3碰撞LCP公式
6.3空間摩擦錐
6.3.1平面摩擦錐
6.3.2空間摩擦錐的近似
6.4基於LCP的時間步進算法
6.4.1接觸LCP公式
6.4.2碰撞LCP公式
第7章若干專題
7.1含摩擦滑移鉸機構的事件驅動算法
7.1.1基於約束分解的LCP建模方法
7.1.2基於約束分解的事件驅動算法
7.2含摩擦滑移鉸機構的時間步進算法
7.2.1基於衝量速度的LCP公式
7.2.2時間步進算法
7.3含摩擦滑移鉸機構的力力互補關係
7.3.1法向約束力互補關係
7.3.2基於約束力互補關係的LCP公式
7.4高階timestepping方法
7.4.1多體系統動力學方程四階龍格庫塔法的
基本構造
7.4.2非光滑多體系統的高階timestepping方法
7.5非光滑多體系統最大Lyapunov指數的計算方法
7.5.1混沌同步方法計算最大Lyapunov指數
7.5.2耦合動力系統的構造
7.5.3加速搜尋方法
附錄求解線性互補問題的MATLAB函式檔案
(LCP函式檔案)
參考文獻