《機(jī)械動(dòng)力學(xué)》講述機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論、建模、分析計(jì)算以及復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題!稒C(jī)械動(dòng)力學(xué)》分為9章,內(nèi)容包括:振動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)、單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)、多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)、振動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用、基于AMESim的機(jī)械液壓系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析、基于多體動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)仿真建模的系統(tǒng);復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題及幾個(gè)典型案例,包括復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真問(wèn)題、機(jī)械-液壓耦合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與典型應(yīng)用、電磁-機(jī)械耦合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與典型應(yīng)用、物理-數(shù)學(xué)混合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與典型應(yīng)用。
創(chuàng)新應(yīng)用型數(shù)字交互規(guī)劃教材︱機(jī)械工程是圍繞全國(guó)教育人才發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(20102020年)中國(guó)制造2025制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南等綱領(lǐng)性文件,在上海市機(jī)械專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和上海市機(jī)械工程學(xué)會(huì)先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)委員會(huì)的牽頭、指導(dǎo)下,由上海科學(xué)技術(shù)出版社組織國(guó)內(nèi)高等院校及國(guó)內(nèi)外大型名企共同編寫(xiě)而成的一套將數(shù)字資源與紙質(zhì)書(shū)交互融合的本科教材。該套教材的出版,立足于滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)急需的智能制造業(yè)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的需求,有望在一定程度上推動(dòng)高等教育多樣化發(fā)展、優(yōu)化專業(yè)和課程結(jié)構(gòu)、提高專業(yè)課程設(shè)置與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的匹配程度、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。教材特色如下:
1.創(chuàng)新課程設(shè)置,優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)。充分考慮國(guó)家對(duì)智能制造人才培養(yǎng)的政策和制度層面的要求,改進(jìn)傳統(tǒng)教科書(shū)內(nèi)容陳舊、滯后時(shí)代和行業(yè)發(fā)展的狀況,植入企業(yè)的相關(guān)內(nèi)容和案例,確保教材在內(nèi)容上技術(shù)先進(jìn)、工藝領(lǐng)先、案例新穎;并在每章開(kāi)始增設(shè)與國(guó)際工程教育認(rèn)證接軌的學(xué)習(xí)成果達(dá)成要求,明確學(xué)生應(yīng)達(dá)成的能力要求,以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的國(guó)際化視野。
2.創(chuàng)新編寫(xiě)模式,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教研用融合。由高等院校、行業(yè)協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì)、名企共同參與編寫(xiě),充分發(fā)揮學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和行業(yè)組織在教材建設(shè)中的作用,以企業(yè)需求為導(dǎo)向,內(nèi)容技術(shù)互補(bǔ)、資源共享,突出專業(yè)和應(yīng)用實(shí)踐特色。
3.創(chuàng)新內(nèi)容形式,優(yōu)化教學(xué)方式。突破傳統(tǒng)教材模式,依托增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等技術(shù),將智能制造仿真場(chǎng)景、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作視頻、材料顯微組織放大圖片、智能機(jī)器人技術(shù)演示動(dòng)畫(huà)、國(guó)內(nèi)外名企案例展示等多種數(shù)字資源與紙質(zhì)產(chǎn)品交互,以直觀、形象、標(biāo)準(zhǔn)、泛在(便取)的方式提供給學(xué)生,幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)興趣,改進(jìn)學(xué)習(xí)效果,促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的變革。
在中國(guó)制造2025國(guó)家戰(zhàn)略指引下,在深化教育領(lǐng)域綜合改革,加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè),深化產(chǎn)教融合、校企合作,培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才的形勢(shì)下,我國(guó)高教人才培養(yǎng)領(lǐng)域也正在經(jīng)歷又一重大改革,制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)對(duì)工程科技人才培養(yǎng)提出了新的要求,需要更多的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,同時(shí)隨著人才培養(yǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合,盡早推出適合創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的出版項(xiàng)目勢(shì)在必行。教科書(shū)是人才培養(yǎng)過(guò)程中受教育者獲得系統(tǒng)知識(shí)、進(jìn)行學(xué)習(xí)的主要材料和載體,教材在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量中起著基礎(chǔ)性作用。目前市場(chǎng)上專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域的教材建設(shè),普遍存在建設(shè)主體是高校,而缺乏企業(yè)參與編寫(xiě)的問(wèn)題,致使專業(yè)教學(xué)教材內(nèi)容陳舊,無(wú)法反映行業(yè)技術(shù)的新發(fā)展。本套教材的出版是深化教學(xué)改革,踐行產(chǎn)教融合、校企合作的一次嘗試,尤其是吸收了較多長(zhǎng)期活躍在教學(xué)和企業(yè)技術(shù)一線的專業(yè)技術(shù)人員參與教材編寫(xiě),有助于改善在傳統(tǒng)機(jī)械工程向智能制造轉(zhuǎn)變的過(guò)程中,機(jī)械工程這一專業(yè)傳統(tǒng)教科書(shū)中內(nèi)容陳舊、無(wú)法適應(yīng)技術(shù)和行業(yè)發(fā)展需要的問(wèn)題。
另外,傳統(tǒng)教科書(shū)形式單一,一般形式為紙媒或者是紙媒配光盤(pán)的形式;ヂ(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為教材的數(shù)字化資源建設(shè)提供了新手段。本叢書(shū)利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù),將諸如智能制造虛擬場(chǎng)景、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作視頻、機(jī)械工程材料性能及智能機(jī)器人技術(shù)演示動(dòng)畫(huà)、國(guó)內(nèi)外名企案例展示等在傳統(tǒng)媒體形態(tài)中無(wú)法或很少涉及的數(shù)字資源,與紙質(zhì)產(chǎn)品交互,為讀者帶來(lái)更豐富有效的體驗(yàn),不失為一種增強(qiáng)教學(xué)效果、提高人才培養(yǎng)的有效途徑。
本套教材是在上海市機(jī)械專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和上海市機(jī)械工程學(xué)會(huì)先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)委員會(huì)的牽頭、指導(dǎo)下,立足國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研發(fā)展的整體情況,來(lái)自上海交通大學(xué)、上海理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、上海大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)等近10所院校制造業(yè)學(xué)科的專家學(xué)者,以及來(lái)自江浙滬制造業(yè)名企及部分國(guó)際制造業(yè)名企的專家和工程師等一并參與的內(nèi)容創(chuàng)作。本套創(chuàng)新教材的推出,是智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)的融合出版創(chuàng)新探索,一方面體現(xiàn)和保持了人才培養(yǎng)的創(chuàng)新性,促使受教育者學(xué)會(huì)思考、與社會(huì)融為一體;另一方面也凸顯了新聞出版、文化發(fā)展對(duì)于人才培養(yǎng)的價(jià)值和必要性。
中國(guó)工程院院士
任彬,博士,博士后,上海大學(xué)副研究員,碩士生導(dǎo)師。2016年獲得上海市青年?yáng)|方學(xué)者計(jì)劃資助。任彬作為負(fù)責(zé)人獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究計(jì)劃等5個(gè)項(xiàng)目資助。另外,作為主要研究人員參加并完成香港政府資助項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃等項(xiàng)目。并以第一作者和通訊作者在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊(SCI/EI刊源)發(fā)表論文14篇,現(xiàn)為Advanced Manufacturing Technology期刊的審稿人。
第1章機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
1.1振動(dòng)的分類及表示方法
1.2機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的三要素和動(dòng)力學(xué)模型
1.3振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
第2章單自由度機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)
2.1單自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程
2.2單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)
2.3等效單自由度系統(tǒng)
2.4對(duì)數(shù)衰減率及阻尼比的測(cè)定
2.5單自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)
第3章多自由度機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)
3.1兩自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程
3.2兩自由度系統(tǒng)的模態(tài)
3.3兩自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)
3.4多自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程、模態(tài)和強(qiáng)迫振動(dòng)
第4章機(jī)械振動(dòng)控制及其應(yīng)用
4.1抑制振源
4.2隔振技術(shù)
4.3減振技術(shù)
4.4振動(dòng)主動(dòng)控制
4.5注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的振動(dòng)試
第5章機(jī)械液壓系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
5.1AMESIM簡(jiǎn)介
5.2振動(dòng)壓路機(jī)液壓系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
5.3汽車(chē)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
5.4小型液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂(下降)的液壓系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
5.5組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
第6章復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真
6.1多領(lǐng)域物理系統(tǒng)的建模方法
6.2多體動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)仿真建模的系統(tǒng)框架
6.3零部件運(yùn)動(dòng)約束識(shí)別建模
6.4優(yōu)化設(shè)計(jì)中的仿真模型動(dòng)態(tài)重建
第7章機(jī)械-液壓耦合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與應(yīng)用
7.1研究進(jìn)展
7.2機(jī)械場(chǎng)中前模板結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化
7.3注射成型裝備合模機(jī)構(gòu)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析
7.4注射成型裝備機(jī)械-液壓耦合的多場(chǎng)仿真
第8章電磁-機(jī)械耦合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與應(yīng)用
8.1研究背景
8.2低壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及數(shù)學(xué)模型
8.3低壓斷路器電磁-機(jī)械耦合仿真分析和參數(shù)檢測(cè)
第9章物理-數(shù)學(xué)混合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與應(yīng)用
9.1研究背景
9.2大型深低溫精餾塔的數(shù)學(xué)仿真
9.3高效填料性能的物理仿真
9.4空分裝備精餾系統(tǒng)物理-數(shù)學(xué)混合仿真
符號(hào)表
參考文獻(xiàn)