AMESim系统建模和仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版

作者:付永领

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2006-6

价格:69.00元

装帧:

isbn号码:9787810777582

丛书系列:

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现代结构动力学：理论、应用与数值方法 一、本书概述与定位 本书旨在全面、深入地探讨现代结构动力学领域的核心理论、关键应用技术以及先进的数值计算方法。我们聚焦于描述、预测和控制工程结构在时变载荷作用下的动态响应。结构动力学是土木工程、机械工程、航空航天工程以及生物力学等多个学科交叉融合的前沿领域，其研究成果直接关系到重大基础设施的安全性和可靠性。本书力求在理论的严谨性与工程的实用性之间取得完美平衡，特别强调从经典理论向复杂工程实际问题的转化过程。 二、核心理论基础 本书的理论部分建立在坚实的数学物理基础之上，涵盖了从单自由度系统到无限自由度连续体的完整动力学体系。 1. 离散系统动力学基础： 详细阐述了牛顿第二定律在工程系统中的应用，重点解析了弹簧-质量-阻尼系统的运动微分方程。内容包括自由振动、受迫振动、等效阻尼理论（如粘性阻尼、库仑阻尼与结构阻尼）的精确建模。引入了模态分析的核心概念，阐述了正交性原理及其在解耦运动方程中的关键作用。对于多自由度系统，深入探讨了特征值问题（固有频率与振型）的求解算法，包括子空间迭代法和Lanczos算法的工程实现细节。 2. 连续系统动力学： 将基础扩展至梁、板、壳等连续体结构。详尽推导了欧拉-伯努利梁和蒂莫申科梁的运动方程，并引入了能量法（拉格朗日方程）来处理复杂边界条件下的振动问题。对于二维和三维弹性体的动力学分析，引入了小波理论在捕捉高频动态响应中的优势。重点剖析了波动传播在结构中的现象，如冲击载荷下的应力波和界面反射。 3. 随机振动理论： 认识到实际工程载荷（如地震、风载）的随机性，本书用大量篇幅介绍了随机过程理论在动力学中的应用。内容包括随机过程的基本特性（功率谱密度函数、自相关函数）、输入-输出关系（频率响应函数）、以及最常用的均方值（RMS）响应分析和峰值预测方法。特别讨论了地震动输入模型（如白噪声、色噪声）的构建及其在结构反应谱分析中的应用。 三、先进的分析与数值方法 现代工程结构的设计和评估高度依赖高效可靠的数值仿真技术。本书系统介绍了求解复杂动力学问题的数值工具箱。 1. 有限元方法（FEM）在动力学中的应用： 本书不仅讲解了静力学有限元的基础（单元刚度、质量、阻尼矩阵的集成），更侧重于瞬态动力学分析中的核心挑战。详细对比了显式积分方法（如中心差分法）和隐式积分方法（如Newmark-$eta$法、HHT-$alpha$法）的稳定性和计算效率，并给出了在大尺度非线性问题中选择方法的工程准则。特别关注了模态叠加法在求解大型线性问题中的精确性和经济性。 2. 冲击与接触动力学： 针对爆炸、碰撞等高应变率问题，本书深入探讨了显式有限元程序的求解机制，包括时间步长的控制、接触算法（如Penalty法、罚函数法、增广拉格朗日法）的演进，以及材料的本构模型（如Johnson-Cook模型、Viscoplasticity模型）在动态损伤过程中的应用。 3. 模型降阶技术（MOR）： 为解决超大型系统（如复杂机械臂、大型桥梁）的实时仿真需求，本书详细介绍了如何通过模态综合、平衡截断以及Proper Orthogonal Decomposition (POD) 等方法，构建低维度的动力学模型，确保仿真效率的同时保持足够的精度。 四、工程结构动力学专题应用 理论与数值方法最终要服务于具体的工程问题。本章选取了当前结构工程中的热点和难点进行深入剖析。 1. 抗震设计与评估： 系统回顾了反应谱分析的物理意义和局限性，并详细介绍了非线性时程分析（NLTHA）在评估现有结构抗震性能中的关键步骤，包括Pushover分析（静力推覆）与时间积分法的结合。讨论了基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的实施流程。 2. 风致振动与气动弹性力学： 针对高层建筑、悬索桥梁和管廊结构，本书探讨了风荷载的统计特性、风致失稳现象（如颤振、涡振）。深入分析了气动弹性耦合理论，如何将流体力学效应融入结构动力学模型，实现对风力影响的精确预测。 3. 振动控制技术： 重点介绍了主动、被动及智能减隔震技术。详细分析了调谐质量阻尼器（TMD）和液体粘滞阻尼器的设计原理、最佳参数确定方法。对于主动控制，讲解了最优控制理论（如LQR控制器）在实时反馈控制系统中的应用，以及基于传感器和作动器的系统集成。 4. 土体-结构相互作用（SSI）： 在地震工程中，地基的柔性和惯性对上部结构响应的显著影响至关重要。本书阐述了如何通过Winkler地基模型、弹簧-质量系统或半空间弹性理论来模拟地基的动力刚度和阻尼特性，并将其耦合到结构动力学模型中进行联合分析。 五、数据驱动与健康监测 本书最后展望了动力学与信息技术融合的新方向——结构健康监测（SHM）。 内容包括：传感器技术（加速度计、应变片）的数据采集与预处理；基于模态参数（频率、阻尼、振型）的损伤识别算法（如模态灵敏度法、频域分解法）；以及利用卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波（EKF）对结构状态进行实时状态估计和模型修正的技术。 总结： 本书内容深度覆盖了结构动力学从经典到前沿的各个层面，通过严谨的理论推导、丰富的工程算例和对先进数值工具的深入解读，旨在培养读者独立分析和解决复杂动态工程问题的能力，是该领域研究人员、高年级本科生及研究生不可或缺的参考资料。

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我是一名有着多年工程经验的工程师，一直致力于提升我的系统集成和仿真能力。当我翻开《AMESim系统建模与仿真》这本书时，我立刻被它扎实的理论基础和丰富的实践案例所吸引。书中对于如何利用AMESim进行多领域耦合仿真的讲解，让我对不同物理现象之间的相互作用有了更透彻的理解。我非常欣赏作者在介绍AMESim的各个功能模块时，都能够结合具体的工程场景，例如，在讲解液压系统的建模时，书中就详细介绍了如何模拟不同类型的泵、阀门和执行器，以及它们的相互影响。这本书不仅教会我如何使用工具，更重要的是，它帮助我培养了系统性思维，学会了如何从整体的角度去分析和解决问题。书中关于如何利用仿真结果进行性能预测和优化控制的章节，对我的日常工作有着直接的指导意义。我相信，通过深入学习这本书，我能够更有效地进行产品设计、验证和优化，从而提升整个工程团队的竞争力。

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作为一名对动态系统仿真有着浓厚兴趣的研究者，我一直在寻找一本能够兼顾理论深度与实践应用的书籍。《AMESim系统建模与仿真》无疑是我近期最满意的一次阅读体验。这本书在解释复杂的建模概念时，采用了非常直观和易于理解的方式，例如，它通过生动的比喻和清晰的图示，将抽象的数学模型与现实世界的物理现象紧密联系起来。我特别赞赏书中对模型方程推导过程的详细展示，这帮助我理解了AMESim底层仿真引擎的工作原理，从而能够更好地诊断和解决仿真中的疑难杂症。作者在讲解如何构建和管理大型仿真项目时，分享了许多宝贵的经验和最佳实践，这对于我这样的独立研究者而言，具有极高的参考价值。此外，书中关于如何利用AMESim进行鲁棒性分析和灵敏度分析的章节，为我提供了量化评估系统性能和识别关键参数的有效手段。这本书让我对系统仿真的能力有了更深刻的认识，也为我未来的研究工作打开了新的思路。

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这本书绝对是我近期阅读过最令人印象深刻的关于系统工程的读物之一。我一直在寻找一本能够提供关于如何有效地将早期设计概念转化为可执行仿真模型，并在此基础上进行迭代优化的书籍，而《AMESim系统建模与仿真》恰恰满足了我的需求。书中对于多学科系统集成以及如何跨越不同工程领域（例如，将液压系统与电子控制系统集成）的讲解，具有极高的实践价值。我特别欣赏作者在介绍AMESim特有功能时，并没有停留在表面，而是深入剖析了其背后的原理和算法，这使得我不仅能够“做什么”，更能够“为什么这么做”。通过书中对不同仿真求解器选择和参数设置的深入探讨，我学会了如何根据模型的特点和仿真需求，选择最合适的工具，从而提高仿真速度并保证精度。此外，书中关于如何利用AMESim进行性能分析、故障诊断以及优化控制策略的章节，为我提供了一套完整的方法论，让我能够更有效地进行产品开发和性能改进。这不仅仅是一本工具书，更是一本能够提升系统思维和工程实践能力的宝典。

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一直以来，我都在探索如何将软件工具的强大功能与工程设计的严谨性相结合，从而在产品开发过程中实现效率和质量的双重飞跃。《AMESim系统建模与仿真》在这方面提供了一个绝佳的范例。这本书对我最大的启发在于，它清晰地阐述了如何通过AMESim这样一个平台，实现从概念设计到详细工程实现的无缝衔接。我非常欣赏书中对不同物理领域模型库的详细介绍，以及如何将这些模型进行灵活组合，以构建出复杂且具有代表性的系统模型。作者在讲解如何使用AMESim进行参数化设计和优化时，提供了非常实用的技巧和策略，帮助我理解如何高效地探索设计空间，找到满足性能要求的最佳解决方案。书中关于如何使用AMESim进行实物数据集成和模型验证的章节，也极大地增强了我对仿真结果可靠性的信心。这让我能够更好地在早期阶段就发现并解决潜在的设计问题，从而避免了后期高昂的修改成本。这本书不仅仅是关于一个特定软件的使用，更是一本关于系统工程思想和实践的深刻解读。

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我一直在寻找关于更高级的系统建模和仿真方法论的书籍，尤其是那些能够帮助我更深入理解复杂动态系统行为的书。这本《AMESim系统建模与仿真》的出现，无疑给了我一个全新的视角。我非常欣赏书中对于如何构建模块化、可重用模型的详细讲解，这对于我管理大型项目和团队协作至关重要。作者通过一系列精心设计的案例，逐步引导读者掌握如何将现实世界中的物理系统，如流体、热、机械等，准确地转化为AMESim中的虚拟模型。特别是关于不同域模型之间耦合的机制，以及如何处理这些耦合带来的非线性问题，让我受益匪浅。书中对仿真参数设置的细致说明，以及如何根据仿真结果进行模型校准和优化，也极大地提升了我的仿真效率。我尤其喜欢作者关于模型验证和确认（V&V）的章节，它提供了一个清晰的框架，帮助我理解如何确保仿真结果的可靠性，这在进行关键决策时是不可或缺的。虽然我还没有机会完全消化书中的所有内容，但从我目前阅读的部分来看，它提供了一个全面而实用的指南，足以应对各种复杂的工程挑战。

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垃圾，翻译很差，不如直接看AMESim的英文帮助文档

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液压仿真部分较少

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