研究生教学用书：多体系统动力学（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘延柱，潘振宽，戈新生 著

图书标签:

• 多体系统动力学
• 动力学
• 研究生教材
• 机械工程
• 控制科学
• 振动理论
• 数值计算
• 建模仿真
• 高等教育
• 理工科

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040401325

版次：2

商品编码：11523736

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：391

正文语种：中文

内容简介

　　多体系统动力学是在经典力学基础上发展的、与大型复杂工程对象的设计紧密结合的力学学科。其研究对象是由大量物体相互联系组成的系统，研究方法立足于现代计算技术。
　　《研究生教学用书：多体系统动力学（第二版）》系统地介绍这门学科的基本内容，共分十一章：一、二章介绍刚体运动学和动力学的基础知识；第三章利用图论工具叙述多体系统的运动学；第四、五章分别用分析力学方法和矢量力学方法推导用相对坐标表示的多体系统动力学方程；第六章介绍凯恩方法；第七章叙述绝对坐标方法和变分方法；第八章介绍自然坐标方法；第九章叙述柔性多体系统动力学的有限元方法和绝对节点坐标方法；第十章叙述完全递推方法和单向递推组集建模方法；第十一章叙述多体系统动力学的常微分方程和微分／代数方程的多种算法，简要介绍几何数值积分方法。附录中给出阅读正文必需的数学工具。每章均有例题和习题。书末列出主要的参考文献。
　　《研究生教学用书：多体系统动力学（第二版）》可作为高等工科院校的工程力学、机械工程、车辆工程和航空航天工程等专业的研究生教材，也可供相关专业的教师、研究人员和工程技术人员参考。

目录

绪论

第一章 刚体运动学基础
1.1刚体的有限转动
1.1.1欧拉定理
1.1.2有限转动张量
1.1.3欧拉角
1.1.4卡尔丹角
1.1.5欧拉参数
1.1.6罗德里格参数
1.2刚体的无限小转动
1.2.1无限小转动矢量
1.2.2瞬时角速度和角加速度
1.2.3转动刚体上点的速度与加速度
1.3刚体的运动学方程
1.3.1角度坐标的运动学方程
1.3.2方向余弦的运动学方程
1.3.3欧拉参数的运动学方程
1.3.4罗德里格参数的运动学方程
习题

第二章 刚体动力学基础
2.1牛顿-欧拉动力学方程
2.1.1动量与动量矩定理
2.1.2动量矩
2.1.3刚体的质量几何
2.1.4动能与加速度能
2.1.5动量矩定理
2.2动力学普遍方程
2.2.1虚功原理
2.2.2虚功率原理
2.2.3高斯原理
2.2.4刚体动力学方程
2.3拉格朗日方程
2.3.1广义坐标与自由度
2.3.2用动能表示的动力学普遍方程
2.3.3拉格朗日方程
2.3.4正则方程
2.4拉格朗日乘子方法
2.4.1第一类拉格朗日方程
2.4.2拉格朗日乘子的物理意义
2.4.3劳斯方程
习题

第三章 多体系统的运动学
3.1多体系统的结构
3.1.1铰与邻接刚体
3.1.2结构的图论描述
3.1.3树系统的数学表达
3.2转动铰系统的运动学
3.2.1刚体的相对转动
3.2.2刚体的角速度与角加速度
3.2.3体铰矢量与通路矢量
3.2.4.刚体的质心速度与加速度
3.3滑移铰系统的运动学
3.3.1滑移铰约束
3.3.2带滑移铰的树系统
3.3.3车辆系统
3.4非树系统的运动学
3.4.1非树系统的树形化
3.4.2非树系统的数学表达
3.4.3切断铰约束条件
3.5带力元系统的运动学
3.5.1约的力关联
……

第四章 相对坐标方法
第五章 矢量力学方法
第六章 凯恩方法
第七章 绝对坐标方法和变分方法
第八章 自然坐标方法
第九章 柔性多体系统动力学
第十章 递推方法
第十一章 多体系统动力学数值方法

附录
参考文献
习题答案
索引
外国人名译名对照表
Synopsis
Contents

好的，这是一份关于《研究生教学用书：多体系统动力学（第二版）》的图书简介，内容详实，但避开了该书的具体章节和内容，侧重于该领域的一般性介绍、重要性和适用范围。 --- 《多体系统动力学：理论与前沿探索》 面向前沿、深度融合的复杂系统动力学导论 在现代物理学、化学、工程学乃至生物学等诸多领域中，我们所面对的系统往往不是孤立的单体，而是由大量相互作用的粒子、分子、结构单元或子系统构成的复杂集合体——即“多体系统”。理解和精确描述这些系统的演化规律、集体行为以及从微观到宏观尺度的涌现现象，是当代科学研究的核心挑战之一。本书旨在为高年级本科生、研究生及相关研究人员提供一个全面、深入且与时俱进的理论框架，用以剖析多体系统动力学的基本原理、核心方法和最新进展。 本书的撰写立足于学科交叉融合的视角，不局限于单一的物理模型或数学工具，而是力求构建一个普适性的动力学视角，将经典的力学基础与现代的统计物理、非线性动力学、计算方法紧密结合。 理论基石与方法论的构建 多体系统的动力学研究，其理论深度和广度要求学习者必须首先牢固掌握其基础物理图像和数学工具。本书首先系统回顾了经典正则动力学（哈密顿体系、拉格朗日体系）在描述多粒子相互作用中的适用性与局限性。随后，重点深入探讨了统计力学在处理大量自由度时的关键作用，特别是系综理论、相变与临界现象的动力学描述。 一个核心的挑战在于如何从微观的、相互作用的动力学方程组中提取出可观测的、宏观的集体行为。为此，本书详细阐述了从李氏求积（Liouville Dynamics）到布朗运动、从玻尔兹曼输运方程到朗之万方程的理论推导路径。这些工具不仅是分析平衡态性质的关键，更是理解系统如何弛豫、耗散以及形成自组织结构的桥梁。 计算范式与模拟技术的融合 在实际应用中，解析解往往是可望而不可及的。因此，现代多体动力学研究高度依赖于先进的计算模拟技术。本书对计算方法给予了充分的关注，旨在培养读者将理论认知转化为可操作的数值实验能力。 我们对分子动力学（Molecular Dynamics, MD）模拟技术进行了详尽的介绍，包括经典MD、量子MD（如密度泛函理论结合动力学，TD-DFT/MD）的原理、算法选择（如 Verlet 算法、预估-修正法）以及能量最小化与采样效率的提升策略。此外，蒙特卡洛（Monte Carlo）方法在处理统计涨落和势能面探索中的独特优势也被深入剖析。 尤其值得一提的是，对于时间尺度跨度极大的复杂系统（例如，从皮秒级的分子振动到微秒级或更长时间的构象变化），本书探讨了加速采样技术，如元动力学（Metadynamics）、反应路径搜索（Nudged Elastic Band）等，这些方法是突破传统模拟时间限制的关键所在。 前沿领域的交叉视角 多体动力学已不再是传统意义上的物理学分支，它已深度渗透到材料科学、软物质、生物物理等多个领域。本书致力于展现这一学科的“生命力”和前沿动态。 在软物质领域，本书讨论了聚合物链、胶体悬浮液等介观系统的统计动力学描述，特别是流变学性质与微观结构演化的关联。在生物物理方面，则关注蛋白质折叠、分子马达的随机行走以及离子通道的动态输运问题，这些研究往往需要结合随机过程理论和非平衡态热力学。 此外，面向新一代信息技术和能源科学，本书也展望了电子系统、拓扑物质中的多体相互作用动力学，以及在量子计算背景下，如何描述和控制开放量子系统的退相干过程。 本书的特色与适用对象 本书的结构设计旨在实现从基础概念到尖端应用的平滑过渡。每一章都包含精心设计的例题和思考题，鼓励读者动手推导和分析。其语言风格力求严谨而清晰，避免不必要的术语堆砌，确保研究生能够迅速把握核心思想。 本书不仅是课堂教学的优秀参考资料，更是从事复杂系统研究的科研人员深入理解模型、设计实验或开发新算法的必备工具书。通过对多体系统动力学的全面学习，读者将能够以一种更加深刻和统一的视角，去审视自然界中涌现的各种复杂现象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对我而言，简直是及时雨。我之前在接触多体系统动力学相关课题时，遇到过不少障碍，尤其是在涉及到一些更复杂的模型和仿真时，总感觉理论基础不够扎实，很多东西只知其然而不知其所以然。这本书的副标题“研究生教学用书”让我寄予厚望，相信它能够填补我在这方面的知识空白。 我特别关注的是，这本书在理论深度和实践应用之间的平衡。我希望它不仅能提供严谨的数学推导和物理原理阐述，更能结合实际工程问题，给出清晰的建模思路和求解方法。例如，在介绍关节约束、接触力等关键概念时，如果能有详细的案例分析，甚至是伪代码或者仿真软件（如MATLAB/Simulink, Adams等）的应用演示，那对我来说将是巨大的福音。我希望这本书能够帮助我构建起一个完整的知识体系，不仅仅是停留在概念层面，而是能够真正地将理论应用于解决工程难题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在攻读研究生的学生，我对《研究生教学用书：多体系统动力学（第二版）》的期待，更多的是希望它能够帮助我快速且有效地掌握多体系统动力学这一核心领域。 我特别看重教材的“教学”属性。这意味着，它应该具备清晰的逻辑结构、循序渐进的难度设置，以及易于理解的语言表达。我希望这本书能够以一种“循循善诱”的方式，带领我从最基础的刚体动力学概念，逐步深入到复杂的约束、驱动以及求解方法。 我希望书中能够包含一些“看得懂”的例子，最好是与当前研究热点相关的，能够让我体会到多体系统动力学在实际应用中的强大之处。例如，如果能涉及一些高性能计算、智能控制等前沿领域与多体系统动力学的结合，那将是我惊喜的发现。我希望通过这本书的学习，能够为我未来的科研工作打下坚实的基础，并且培养出独立解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书，主要是想寻找一本能够系统性地梳理和讲解多体系统动力学知识的书籍。我发现市面上的一些资料，要么过于偏重理论，缺乏实践指导，要么内容碎片化，难以形成完整的知识体系。 我希望这本书能够提供一套完整且深入的多体系统建模和分析框架。具体来说，我希望它能详细讲解不同类型的约束（如球铰、万向节、滑动副等）及其在动力学方程中的处理方式。同时，我也期待书中能有关于动力学方程的推导和求解方法的详细阐述，特别是对于一些常用的数值积分方法，如Newmark法、Runge-Kutta法等，希望能够有清晰的讲解和应用示例。 此外，我关注的一点是，这本书是否能够包含一些关于多体系统动力学在不同领域应用的案例研究，例如在机器人学、车辆动力学、生物力学等方面的应用。通过这些案例，我希望能更好地理解理论知识与实际工程问题的联系，并从中获得一些启发，为我自己的研究方向提供借鉴。我希望这本书能够成为我学习和研究多体系统动力学的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，一本好的教材，其价值不仅仅在于知识本身的深度，更在于它如何引导读者去思考和学习。这本《研究生教学用书：多体系统动力学（第二版）》在我眼中，更像是一个“知识的引路人”。 我非常期待书中对于“多体系统”这一概念的独特解读。我接触过一些文献，对这个概念的理解总有些零散，不知道这本书能否提供一个系统、统一的视角。我尤其在意的是，作者是如何处理多体系统中的耦合效应、非线性动力学等复杂问题的。如果书中能够提供一些有效的分析工具和降维方法，那对于我这样的初学者来说，简直是救星。 此外，我还在琢磨，这本书在“动力学”部分的侧重点会是什么？是偏向于理论推导，还是更侧重于数值计算和仿真？如果能够包含一些不同类型多体系统的建模范例，比如机器人、车辆、航空航天器等，并且对不同建模方法的优缺点进行对比分析，我一定会受益匪浅。我希望这本书能够激发我对这个领域的深入探索，而不是仅仅满足于表面知识的了解。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我可是盼了好久了。前阵子听师兄说，市面上关于多体系统动力学的教材，总感觉差点意思，要么理论讲得太深奥，新手看了头大，要么实例太少，学了不知道怎么用。我这人，虽然是跨专业考研，但对这个方向是真的感兴趣，希望这本《研究生教学用书：多体系统动力学（第二版）》能给我点实质性的帮助。 我拿到书之后，第一感觉就是排版很舒服，字体大小适中，章节划分也比较清晰。翻了几页，发现作者在介绍一些基础概念的时候，用了不少图示和类比，这一点我特别喜欢！比如讲到刚体运动的时候，作者没有直接抛出复杂的数学公式，而是先从生活中的例子讲起，像旋转的陀螺、挥舞的棒球，然后慢慢引导到矢量和坐标系的变换。这让我这种基础薄弱的同学，也能比较容易地建立起直观的理解。虽然还没来得及深入学习后面的内容，但光是看前几章的讲解方式，我就觉得这本书走在了我期望的“接地气”的路上。我希望后面的章节，也能保持这种循序渐进的风格，不要一上来就“黑盒”化很多推导过程。

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新书正版 毕竟是神书

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需要用到相关知识就买了，纸张排版很不怎么样。

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买重复了

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hao

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好东西

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这个课讲的不错。。。。上课全靠板书，

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正版书籍，早就想买一本了，终于买到了

评分☆☆☆☆☆

教材补知识用