注重涵蓋數字樣機運動仿真的全部技術環節，以及融入CATIA教學與工程應用過程中的經驗和技巧，並設置瞭旨在訓練綜閤應用能力的復雜運動機構實例。
各部分內容在保持有機聯係的前提下又不失其相對獨立性與完整性，力求全麵、實用、係統。
本次修訂是在前兩版經過多次重印後，根據讀者的反饋意見及使用情況，最新部分實例模型，進一步增加瞭鏈傳動、滾珠絲杠和無級變速原理機構等典型機構示例，並細化復雜實例操作過程及步驟。
從而使書中所包含的運動機構種類更加完整，更加便於實踐應用。本書附帶的多媒體光盤，包含本書所有的模型文件和練習素材文件，並製作瞭各實例相應的視頻文件，供讀者參考學習。
本書的結構體係與內容編排既便於機械工程領域的讀者係統地學習CATIA數字樣機運動仿真技術，又適閤工程技術人員對工作實踐中遇到的技術難點問題進行查詢。
具體描述
好的，這是一本不包含《CATIA數字樣機：運動仿真技術（第3版）》內容的圖書簡介，聚焦於其他相關技術領域： --- 《現代機械設計與高級動力學分析：基於多體係統理論的數值模擬》 圖書簡介 本書係統深入地探討瞭現代機械係統設計中的核心理論與前沿計算方法，尤其側重於復雜多體動力學係統的建模、分析與優化。它旨在為機械工程師、研發人員以及相關專業的研究生提供一套全麵且實用的理論框架與工程實踐指南，助力解決高精度、高性能機械設備在運動過程中的關鍵技術難題。 核心內容與結構 本書內容涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的全過程，共分為六大部分，共計二十章。 第一部分：機械設計基礎與係統建模 本部分首先迴顧瞭現代機械設計的基本原則與流程，強調瞭從概念設計到詳細設計的轉化。重點深入闡述瞭機械係統建模的數學基礎，包括剛體運動學、坐標變換的矩陣錶示以及歐拉角、四元數等常用描述方法的優缺點及適用場景。隨後，詳細介紹瞭如何針對復雜的連杆機構、齒輪傳動係統以及液壓伺服係統建立精確的運動學和靜力學模型。特彆地，本書引入瞭基於拓撲結構的建模方法，提高瞭模型構建的效率和準確性。 第二部分：多體係統動力學理論 這是本書的核心理論基礎。本部分詳細闡述瞭描述多體係統動力學的經典方法，包括牛頓-歐拉方程、拉格朗日方程和哈密頓原理。對於非保守力（如摩擦力、阻尼力）的處理，本書給齣瞭詳盡的數學描述和工程應用實例。此外，針對包含柔性部件的係統，本書引入瞭基於模態分析的柔性多體動力學（FMM）理論，重點講解瞭如何將有限元分析的結果有效地耦閤到整個係統的動力學仿真中，以準確捕捉結構振動對運動性能的影響。 第三部分：數值求解算法與仿真實現 高效、穩定的數值求解器是進行復雜動力學仿真的關鍵。本部分著重介紹瞭求解多體係統微分代數方程（DAE）的數值積分方法，如廣義-$alpha$法、廣義中點法以及Runge-Kutta方法的變種。本書深入分析瞭這些算法在處理約束方程時的穩定性和精度問題，並提供瞭在不同計算平颱下優化求解效率的技巧。此外，本書還詳細討論瞭約束處理技術，包括罰函數法、乘子法（如Augmented Lagrangian Method）以及投影法，並比較瞭它們在處理閉環機構和高速運動係統時的性能差異。 第四部分：接觸與碰撞動力學 在實際機械係統中，部件間的接觸和碰撞是不可避免的現象。本部分專門探討瞭接觸動力學的建模方法，包括Hertz接觸理論的推廣應用、摩擦力的精確描述（如庫侖摩擦模型與粘滯摩擦模型的切換）。對於瞬態碰撞問題，本書采用瞭基於衝量方程和非光滑動力學的方法進行分析，重點講解瞭如何正確計算恢復係數和確定碰撞後的運動狀態。書中提供瞭多種接觸判定算法的實現細節，確保仿真結果的物理閤理性。 第五部分：係統優化與控製設計 動力學仿真不僅用於分析，更重要的是指導設計優化和控製器設計。本部分將動力學模型與優化算法相結閤，介紹瞭如何利用梯度信息（通過伴隨方程或有限差分法獲得）進行結構參數優化和運動學軌跡優化。在控製方麵，本書側重於基於動力學模型的控製器設計，如模型預測控製（MPC）和反饋綫性化技術在高速運動平颱和機器人控製中的應用，並探討瞭如何將外部激勵（如環境擾動或傳感器噪聲）納入控製係統的分析。 第六部分：工程應用案例分析 為鞏固理論知識，本書在最後部分精選瞭三個跨行業的復雜機械係統案例進行深入剖析： 1. 高速列車轉嚮架與軌道耦閤動力學分析： 重點分析瞭輪軌接觸模型、懸掛係統的非綫性特性及其對運行平順性和安全性的影響。 2. 高精度並聯機構（如Stewart平颱）的運動學標定與精度補償： 探討瞭如何利用動力學模型對製造誤差和裝配誤差進行辨識和補償。 3. 復雜工業機器人工作站的節拍時間優化： 結閤軌跡規劃和動力學約束，實現瞭生産效率的最大化。 本書特色 理論與工程並重： 深入的數學推導與豐富的工程實例緊密結閤。 方法全麵性： 覆蓋瞭從傳統到現代的多體係統分析方法，包括對柔性體動力學的關注。 實用性強： 提供瞭大量關於數值方法選擇和參數設定的實用建議，而非僅僅停留在理論層麵。 本書適閤於從事高端製造、航空航天、車輛工程、精密儀器設計等領域，需要進行復雜機械係統運動仿真與性能評估的專業技術人員和高等院校師生閱讀。 ---
著者信息
圖書目錄
序
前言
第1章 概述
1.1 數字樣機與運動仿真
1.2 工作窗口
1.2.1 工具欄
1.2.2 結構樹
1.3 運動仿真的流程
1.4 運動機構的建立
1.4.1 數字樣機的準備
1.4.2 運動副的創建
1.4.3 固定件定義
1.4.4 施加驅動命令
1.5 運動模擬
第2章 麵接觸運動副（低副）
2.1 鏇轉
2.1.1 概念與創建要素
2.1.2 鏇轉運動副的創建
2.1.3 機構驅動
2.2 棱形
2.2.1 概念與創建要素
2.2.2 棱形運動副的創建
2.2.3 機構驅動
2.3 圓柱
2.3.1 概念與創建要素
2.3.2 圓柱運動副的創建
2.3.3 機構驅動
2.4 螺釘
2.4.1 概念與創建要素
2.4.2 螺釘運動副的創建
2.4.3 機構驅動
2.4.4 應用示例
2.5 球麵
2.5.1 概念與創建要素
2.5.2 球麵運動副的創建
2.6 平麵
2.6.1 概念與創建要素
2.6.2 平麵運動副的創建
第3章 點線麵接觸運動副（高副）
3.1 點麯線
3.1.1 概念與創建要素
3.1.2 運動副的創建
3.1.3 機構驅動
3.2 滑動麯線
3.2.1 概念與創建要素
3.2.2 運動副的創建
3.2.3 機構驅動
3.3 滾動麯線
3.3.1 概念與創建要素
3.3.2 運動副的創建
3.3.3 機構驅動
3.4 點麯麵
3.4.1 概念與創建要素
3.4.2 運動副的創建
3.4.3 機構驅動
第4章 關聯運動副
4.1 U形接閤
4.1.1 概念與創建要素
4.1.2 運動副的創建
4.1.3 機構驅動
4.1.4 應用示例
4.2 CV 接閤
4.2.1 概念與創建要素
4.2.2 運動副的創建
4.2.3 機構驅動
4.2.4 應用示例
4.3 齒輪
4.3.1 概念與創建要素
4.3.2 運動副的創建
4.3.3 機構驅動
4.3.4 應用示例
4.4 齒輪齒條
4.4.1 概念與創建要素
4.4.2 運動副的創建
4.4.3 機構驅動
4.4.4 多級傳動
4.5 電纜接閤
4.5.1 概念與創建要素
4.5.2 運動副的創建
4.5.3 機構驅動
4.6 剛性接閤
4.6.1 概念與創建要素
4.6.2 運動副的創建
4.6.3 應用示例
第5章 基於軸係的運動副
5.1 基本概念
5.2 軸係的創建
5.2.1 模型準備
5.2.2 創建原點
5.2.3 插入軸係
5.3 基於軸接閤的運動機構
5.3.1 鏇轉
5.3.2 棱形
5.3.3 圓柱
5.3.4 U形接閤
5.3.5 球麵
5.4 應用示例
5.4.1 模型運動分析
5.4.2 運動副的創建
5.4.3 機構驅動
第6章 仿真機構的運行與重放
6.1 基本運行與位置調整
6.1.1 使用命令模擬
6.1.2 位置調整
6.2 基於運動函數的模擬
6.2.1 運動函數的編製
6.2.2 運動模擬
6.3 綜閤模擬
6.3.1 基本操作
6.3.2 模擬過程記錄
6.3.3 分步運動
6.3.4 碰撞運動
6.3.5 模擬記錄查看
6.4 多驅動程序控製
6.4.1 機械手
6.4.2 棘輪機構
6.5 模擬編輯與重放
6.5.1 生成重放
6.5.2 動畫文件製作
6.5.3 觀看重放
6.6 序列編輯與播放
6.6.1 序列編輯
6.6.2 模擬播放器
第7章 復雜運動機構實例
7.1 深溝球軸承
7.1.1 仿真運動的描述
7.1.2 樣機裝配
7.1.3 運動副創建
7.1.4 機構驅動
7.2 斜盤式柱塞泵
7.2.1 仿真運動的描述
7.2.2 樣機裝配
7.2.3 運動副創建
7.2.4 機構驅動
7.3 配氣機構
7.3.1 仿真運動的描述
7.3.2 樣機裝配
7.3.3 運動副創建
7.3.4 機構驅動
7.4 排種器
7.4.1 仿真運動的描述
7.4.2 樣機裝配
7.4.3 運動副創建
7.4.4 機構驅動
7.5 雙軸單鉸接驅動輪
7.5.1 仿真運動的描述
7.5.2 樣機裝配
7.5.3 運動副創建
7.5.4 機構驅動
7.6 輕型自走底盤
7.6.1 仿真運動的描述
7.6.2 運動副創建
7.6.3 機構驅動
7.6.4 關鍵運動副
7.7 鏈傳動
7.7.1 仿真運動的描述
7.7.2 樣機裝配
7.7.3 運動副創建
7.7.4 機構驅動
7.8 滾珠絲杠
7.8.1 仿真運動的描述
7.8.2 樣機裝配
7.8.3 運動副創建
7.8.4 機構驅動
7.9 無級變速
7.9.1 仿真運動的描述
7.9.2 樣機裝配
7.9.3 運動副創建
7.9.4 機構驅動
第8章 基於運動仿真的數字樣機分析
8.1 機械裝置分析
8.2 運動副運動規律
8.3 運動參數測量
8.3.1 設置測量基準點
8.3.2 建立參考軸係
8.3.3 放置傳感器
8.3.4 測量
8.4 機構運動軌跡分析
8.4.1 單一運動軌跡
8.4.2 閤成運動軌跡
8.5 掃掠包絡體
8.5.1 基於運動法則的掃掠
8.5.2 基於重放的掃掠
8.6 空間分析
8.6.1 乾涉與碰撞
8.6.2 距離和區域分析
附錄 運動副一覽錶
前言
第1章 概述
1.1 數字樣機與運動仿真
1.2 工作窗口
1.2.1 工具欄
1.2.2 結構樹
1.3 運動仿真的流程
1.4 運動機構的建立
1.4.1 數字樣機的準備
1.4.2 運動副的創建
1.4.3 固定件定義
1.4.4 施加驅動命令
1.5 運動模擬
第2章 麵接觸運動副（低副）
2.1 鏇轉
2.1.1 概念與創建要素
2.1.2 鏇轉運動副的創建
2.1.3 機構驅動
2.2 棱形
2.2.1 概念與創建要素
2.2.2 棱形運動副的創建
2.2.3 機構驅動
2.3 圓柱
2.3.1 概念與創建要素
2.3.2 圓柱運動副的創建
2.3.3 機構驅動
2.4 螺釘
2.4.1 概念與創建要素
2.4.2 螺釘運動副的創建
2.4.3 機構驅動
2.4.4 應用示例
2.5 球麵
2.5.1 概念與創建要素
2.5.2 球麵運動副的創建
2.6 平麵
2.6.1 概念與創建要素
2.6.2 平麵運動副的創建
第3章 點線麵接觸運動副（高副）
3.1 點麯線
3.1.1 概念與創建要素
3.1.2 運動副的創建
3.1.3 機構驅動
3.2 滑動麯線
3.2.1 概念與創建要素
3.2.2 運動副的創建
3.2.3 機構驅動
3.3 滾動麯線
3.3.1 概念與創建要素
3.3.2 運動副的創建
3.3.3 機構驅動
3.4 點麯麵
3.4.1 概念與創建要素
3.4.2 運動副的創建
3.4.3 機構驅動
第4章 關聯運動副
4.1 U形接閤
4.1.1 概念與創建要素
4.1.2 運動副的創建
4.1.3 機構驅動
4.1.4 應用示例
4.2 CV 接閤
4.2.1 概念與創建要素
4.2.2 運動副的創建
4.2.3 機構驅動
4.2.4 應用示例
4.3 齒輪
4.3.1 概念與創建要素
4.3.2 運動副的創建
4.3.3 機構驅動
4.3.4 應用示例
4.4 齒輪齒條
4.4.1 概念與創建要素
4.4.2 運動副的創建
4.4.3 機構驅動
4.4.4 多級傳動
4.5 電纜接閤
4.5.1 概念與創建要素
4.5.2 運動副的創建
4.5.3 機構驅動
4.6 剛性接閤
4.6.1 概念與創建要素
4.6.2 運動副的創建
4.6.3 應用示例
第5章 基於軸係的運動副
5.1 基本概念
5.2 軸係的創建
5.2.1 模型準備
5.2.2 創建原點
5.2.3 插入軸係
5.3 基於軸接閤的運動機構
5.3.1 鏇轉
5.3.2 棱形
5.3.3 圓柱
5.3.4 U形接閤
5.3.5 球麵
5.4 應用示例
5.4.1 模型運動分析
5.4.2 運動副的創建
5.4.3 機構驅動
第6章 仿真機構的運行與重放
6.1 基本運行與位置調整
6.1.1 使用命令模擬
6.1.2 位置調整
6.2 基於運動函數的模擬
6.2.1 運動函數的編製
6.2.2 運動模擬
6.3 綜閤模擬
6.3.1 基本操作
6.3.2 模擬過程記錄
6.3.3 分步運動
6.3.4 碰撞運動
6.3.5 模擬記錄查看
6.4 多驅動程序控製
6.4.1 機械手
6.4.2 棘輪機構
6.5 模擬編輯與重放
6.5.1 生成重放
6.5.2 動畫文件製作
6.5.3 觀看重放
6.6 序列編輯與播放
6.6.1 序列編輯
6.6.2 模擬播放器
第7章 復雜運動機構實例
7.1 深溝球軸承
7.1.1 仿真運動的描述
7.1.2 樣機裝配
7.1.3 運動副創建
7.1.4 機構驅動
7.2 斜盤式柱塞泵
7.2.1 仿真運動的描述
7.2.2 樣機裝配
7.2.3 運動副創建
7.2.4 機構驅動
7.3 配氣機構
7.3.1 仿真運動的描述
7.3.2 樣機裝配
7.3.3 運動副創建
7.3.4 機構驅動
7.4 排種器
7.4.1 仿真運動的描述
7.4.2 樣機裝配
7.4.3 運動副創建
7.4.4 機構驅動
7.5 雙軸單鉸接驅動輪
7.5.1 仿真運動的描述
7.5.2 樣機裝配
7.5.3 運動副創建
7.5.4 機構驅動
7.6 輕型自走底盤
7.6.1 仿真運動的描述
7.6.2 運動副創建
7.6.3 機構驅動
7.6.4 關鍵運動副
7.7 鏈傳動
7.7.1 仿真運動的描述
7.7.2 樣機裝配
7.7.3 運動副創建
7.7.4 機構驅動
7.8 滾珠絲杠
7.8.1 仿真運動的描述
7.8.2 樣機裝配
7.8.3 運動副創建
7.8.4 機構驅動
7.9 無級變速
7.9.1 仿真運動的描述
7.9.2 樣機裝配
7.9.3 運動副創建
7.9.4 機構驅動
第8章 基於運動仿真的數字樣機分析
8.1 機械裝置分析
8.2 運動副運動規律
8.3 運動參數測量
8.3.1 設置測量基準點
8.3.2 建立參考軸係
8.3.3 放置傳感器
8.3.4 測量
8.4 機構運動軌跡分析
8.4.1 單一運動軌跡
8.4.2 閤成運動軌跡
8.5 掃掠包絡體
8.5.1 基於運動法則的掃掠
8.5.2 基於重放的掃掠
8.6 空間分析
8.6.1 乾涉與碰撞
8.6.2 距離和區域分析
附錄 運動副一覽錶
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