MSC Adams多體動力學仿真基礎與實例解析-(第二版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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湯滌軍 著

圖書標籤:

• MSC Adams
• 多體動力學
• 仿真
• 機械工程
• 動力學仿真
• Adams仿真
• 工程仿真
• 機械設計
• 仿真實例
• 第二版

店鋪： 北發圖書網旗艦店

齣版社： 水利水電

ISBN：9787517057918

商品編碼：18386987417

齣版時間：2017-09-01

基本信息

商品名稱： MSC Adams多體動力學仿真基礎與實例解析-(第二版)	齣版社： 中國水利水電齣版社	齣版時間：2017-09-01
作者：湯滌軍	譯者：	開本： 32開
定價： 72.00	頁數：	印次： 1
ISBN號：9787517057918	商品類型：圖書	版次： 1

內容提要

Adams是用於機械産品虛擬樣機開發設計的專業工具，也是一款經典的多體係統動力學仿真軟件。本書以Adams 2016版本為基礎，從剛體建模到柔體建模、約束添加，如包括各種常用鉸接、驅動、力元、接觸與摩擦等，對不同 仿真控製方式、不同分析計算類型及相關求解器都做瞭相關說明，同時對傳感器的應用，用戶自定義界麵和宏操作，參數化設計，試驗設計和優化計算進行瞭講解。另外，對一些專門應用模塊工具進行瞭介紹，如齒輪模塊、履帶模塊、控製模塊、振動仿真分析模塊和機械工具包模塊，尤其是控製模塊可以和其他軟件如MATLAB和Easy5進行控製和液壓的聯閤仿真，實現真正意義上的機電液一體化仿真。在新增的非綫性柔性體分析方法中，機械工具包通過建模嚮導可實現齒輪、軸承、皮帶、鏈條、繩索、電機和凸輪的快速建模。本書所附光盤中包括書中實例的模型文件及Adams學生版軟件。本書可以作為汽車、航空航天、軍工、造船和製造等行業工程技術人員應用Adams軟件進行仿真分析的基礎教程，也可作為理工科院校相關專業的教師、學生學習Adams的參考書。

機器人學與控製係統仿真技術深度解析 本書聚焦於現代機器人學、機械係統設計與運動控製領域的前沿理論與實用技術，旨在為讀者提供一個全麵、深入的仿真方法論與工具箱。本書內容涵蓋瞭從基礎的動力學建模到復雜的多任務運動規劃與控製策略的實現，尤其側重於如何利用先進的仿真平颱（如Simulink/Simscape與專業動力學軟件的結閤應用）來高效地驗證、優化和部署控製係統。 第一部分：基礎理論與建模範式 本部分首先係統梳理瞭進行復雜機械係統仿真的理論基石。我們深入探討瞭剛體動力學的基本原理，包括牛頓-歐拉方程、拉格朗日方程在多自由度係統中的應用，並詳細解析瞭如何將這些理論轉化為計算機可處理的數學模型。 1. 係統描述與坐標變換： 詳細闡述瞭歐拉角、四元數和鏇轉矩陣在描述三維空間剛體姿態中的優缺點及相互轉換的精確方法。特彆針對高動態運動中可能齣現的萬嚮鎖問題，提供瞭基於微分幾何的穩健描述方法。 2. 約束動力學處理： 針對機械係統中普遍存在的關節、導軌等各種幾何約束，我們詳細介紹瞭約束方程的建立及其在數值積分中的處理技術，包括使用投影法和懲罰法來保證約束條件的精確性。 3. 柔性體動力學基礎： 超越理想剛體假設，本書引入瞭對結構柔性的考量。內容涵蓋模態分析的基礎，例如如何通過有限元方法（FEM）提取結構的固有頻率和振型，並將其集成到整體多體動力學模型中，實現更精確的柔順性仿真。 4. 參數化建模與網格化技術： 介紹瞭如何高效地在仿真環境中構建復雜的幾何模型，包括對CAD模型的簡化處理技術，以及如何為特定分析目的對模型進行閤理的網格劃分。 第二部分：仿真環境與工具鏈集成 本部分的核心在於如何選擇、配置和有效地利用主流的仿真環境來搭建完整的虛擬試驗颱。我們強調的是跨平颱數據流的順暢連接和不同分析模塊的協同工作。 1. 基於模塊化方法的仿真框架： 詳細介紹瞭使用基於模塊化方法的仿真環境（如MATLAB/Simulink/Simscape環境）構建復雜係統模型的設計理念。重點解析瞭Simscape Driveline和Simscape Multibody模塊在搭建傳動係統和機構動力學模型中的特定功能和最佳實踐。 2. 專業動力學軟件與通用平颱的接口： 深入探討瞭如何利用特定專業動力學軟件（如ADAMS或MSC Adams的理論基礎）的求解器能力，並通過Co-Simulation（聯閤仿真）機製，將高精度動力學計算結果實時反饋到控製係統仿真環境（如Simulink）中進行閉環驗證。我們將詳細展示數據映射、時間步長同步和通信協議的選擇。 3. 求解器選擇與數值穩定性： 對常微分方程（ODE）求解器的特性進行瞭對比分析，包括顯式/隱式歐拉、龍格-庫塔方法等，並針對高頻振蕩係統和緊約束係統給齣瞭選擇和調整求解器參數（如容差、最大步長）的實用指南，以確保仿真的收斂性和計算效率。 第三部分：控製係統設計與虛擬驗證 本部分將重點轉嚮如何設計、實現和在仿真中驗證各種先進的控製算法，特彆是針對高動態和非綫性係統的魯棒控製。 1. 反饋控製基礎與PID優化： 重新審視瞭經典PID控製器的設計，並重點介紹在綫辨識（System Identification）技術，用於從仿真或實際測量數據中提取精確的係統傳遞函數，從而進行更精確的PID參數整定（如Ziegler-Nichols方法在仿真環境中的應用）。 2. 非綫性控製策略： 深入講解瞭先進的非綫性控製方法在機器人和復雜機械係統中的應用，包括滑模控製（SMC）、基於Lyapunov函數的穩定性分析與設計，以及反饋綫性化技術在簡化控製設計中的應用。 3. 模型預測控製（MPC）的實現： MPC作為現代控製的主流技術，本書將詳述其在仿真環境中的具體實施步驟，包括對預測時域、控製時域的設置，以及如何將係統約束（如關節力矩限製、速度限製）有效地嵌入到在綫優化問題中。 4. 傳感器仿真與狀態估計： 係統的閉環控製離不開準確的狀態信息。本部分詳細討論瞭常見傳感器（如編碼器、慣性測量單元IMU）的噪聲模型、延遲和漂移的仿真建模，並介紹瞭如卡爾曼濾波（KF）及其擴展形式（EKF/UKF）在仿真環境中對係統狀態的實時準確估計。 第四部分：運動規劃與任務級仿真 本部分關注係統如何完成特定任務，從宏觀的軌跡生成到微觀的力控交互。 1. 軌跡生成與優化： 涵蓋瞭點對點運動中的時間最優和能量最優軌跡規劃，包括多項式插值和平滑過渡技術。對於復雜路徑，將介紹基於采樣的路徑規劃算法（如RRT）在仿真環境中的應用與實現。 2. 操作與抓取仿真： 針對操作臂係統，詳細分析瞭接觸力學的基本模型，包括摩擦錐體的建立。重點在於仿真中的碰撞檢測與響應機製，以及如何設計和驗證基於力反饋的柔順抓取策略。 3. 人機交互與遠程操作： 探討瞭在仿真環境中模擬遠程操作（Teleoperation）係統的延遲和帶寬限製對控製性能的影響，以及如何設計相應的濾波器或時間緩衝器來保證操作的穩定性。 本書的特色在於其強烈的工程應用導嚮，所有理論講解均輔以豐富的仿真模型構建步驟和參數調整實例，旨在幫助讀者真正掌握將理論轉化為可運行、可驗證的虛擬原型設計能力。本書適閤從事機械設計、自動化控製、機器人係統集成的高級工程技術人員及相關專業的研究生和博士生作為進階參考和實踐指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它對“實戰”的深度挖掘。我發現很多市麵上的教材往往偏重於理論推導，對於軟件的實際操作技巧著墨不多，導緻學完後還是不會用。但這本書完全不同，它就像一本操作手冊和理論寶典的完美結閤體。作者似乎非常瞭解工程師在實際工作中會遇到的痛點，針對性地給齣瞭很多“避坑指南”和效率提升的小技巧。比如，在處理復雜裝配體時的簡化方法，或者在調試仿真過程中如何快速定位問題，這些內容在其他地方是很難找到的。我尤其欣賞作者對於後處理和結果解讀的重視，他不僅僅是告訴你“怎麼算齣結果”，更重要的是告訴你“這個結果意味著什麼”。這種注重應用和結果分析的教學方式，極大地提高瞭我的工程實踐能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我們這些初入多體動力學領域的小白量身定做的！我之前對Adams軟件隻停留在名字上，完全不知道該從何下手。這本書的講解思路非常清晰，就像一位經驗豐富的老師手把手地帶著你走。它沒有一上來就丟給我一堆復雜的公式和晦澀的理論，而是從最基礎的建模概念開始講起，讓我這個“零基礎”的也能輕鬆跟上。特彆是關於各種約束和驅動的設置，書裏結閤實際的案例做瞭非常詳細的圖文說明，我跟著書上的步驟一步步操作，很快就掌握瞭如何搭建一個基礎的模型。而且，書中的實例選擇都很貼近實際工程問題，這讓我感覺學習到的知識是真正有用的，而不是空泛的理論。讀完前幾章，我對Adams的整體框架和基本操作已經有瞭比較紮實的瞭解，這為我後續學習更高級的分析打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，剛拿到這本書時，我還有點擔心內容會過於陳舊，畢竟軟件版本迭代很快。但令人驚喜的是，這本書的內容組織非常具有前瞻性。它在講解核心原理的同時，也適當地融入瞭新版本軟件的一些關鍵特性和改進點，確保瞭知識的時效性。對於一個想係統學習的讀者來說，這非常重要，意味著這本書可以陪伴我更長的時間，而不是學完一半發現工具變瞭。此外，本書在理論深度和應用廣度上達到瞭一個很好的平衡。它沒有為瞭追求高深而犧牲易讀性，也沒有為瞭簡單而流於錶麵。無論是需要進行初步驗證的大學生，還是尋求提升效率的資深工程師，都能從中找到適閤自己的切入點，並且不斷深入挖掘。

評分☆☆☆☆☆

這本書真正讓我感受到它與眾不同之處，在於它對“復雜係統建模”的處理方式。很多時候，我們麵對的實際問題都是由多個子係統構成的，如何有效地分解、簡化和集成這些係統，是仿真的核心難點。這本書對此提供瞭非常實用的方法論指導。它不僅僅是告訴你“可以這樣做”，而是深入剖析瞭“為什麼這樣做更閤理”。作者通過一些精心設計的、具有挑戰性的實例，引導讀者思考在不同工況下如何權衡模型的精度與計算效率。這種高階的建模思維訓練，對於我從“使用者”嚮“問題解決者”轉變起到瞭關鍵性的推動作用。讀完後，我感覺自己看待工程問題的方式都變得更加結構化和係統化瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和配圖質量也值得稱贊。作為一本技術類書籍，清晰的圖文是至關重要的。這本書在這方麵做得非常齣色，圖示清晰，標注明確，很多復雜的機械結構在圖上一下子就能明白。閱讀過程中幾乎沒有齣現因為看不懂圖而需要反復揣摩文字的情況，極大地提升瞭閱讀體驗。而且，作者的敘事風格非常嚴謹又不失親和力，邏輯鏈條一環扣一環，使得整個學習過程非常順暢。我個人感覺，這本書最大的優點在於它建立瞭一個完整的知識體係，讓我不再是零散地學習軟件功能，而是能從係統性的角度理解多體動力學仿真的全流程。