按照2017年全国教育工作会议工作报告和工科专业工程教育认证的要求，“工程计算方法”类课程已成为新工科建设中的必修课。本书面向机械工程计算和分析需求，从理论、方法到实例分析，由浅入深，较全面地介绍现代工程数学计算方法、结构力学分析的有限元法、机械结构系统多体动力学、机械振动分析等，形成机械工程计算与分析的主要理论技术体系。本书主要基于MATLAB软件平台，对应的算法均给出必要的机械工程背景介绍和详细的计算代码，最后介绍若干综合应用案例，可以使学生在完成当前在校学习任务的前提下，为以后的发展奠定必要的理论和实践基础。
本书为运用现代计算与分析方法解决机械工程领域的实际问题奠定基础，可供高等学校机械工程以及相关学科的本科生及研究生学习使用，也可供机械工程及相关领域的工程技术人员和科研人员参考。
前言
第1章 矩阵计算基本方法
1.1 矩阵及其运算的基本方法
1.2 矩阵的定义与基本运算
1.3 MATLAB中数值矩阵的创建
1.4 MATLAB中特殊矩阵的创建
1.5 矩阵的元素处理方法
1.6 数值矩阵的运算
1.7 矩阵的符号运算
1.8 工程算例26习题
第2章 插值与拟合算法
2.1 工程应用背景简介
2.2 插值基本原理
2.2.1 多项式插值法
2.2.2 拉格朗日插值法
2.3 拉格朗日插值的算法流程与算例
2.3.1 计算步骤
2.3.2 计算有效性讨论
2.4 MATLAB中的插值算法
2.5 拟合
2.5.1 拟合算法的基本原理
2.5.2 最小二乘拟合算法
2.5.3 曲线拟合算法
2.6 MATLAB中的拟合算法
2.7 工程算例
2.7.1 齿轮齿形渐开线的插值
2.7.2 机器人末端运动的曲线插值
2.7.3 焊接机械臂的末端运动拟合
2.7.4 管路卡箍的加载曲线拟合
习题
第3章 微分和积分算法
3.1 函数极限的求解方法
3.2 函数导数的求解方法
3.3 函数求导的工程算例
3.4 数值微分算法
3.5 函数的积分算法
3.6 数值积分算法
3.6.1 欧拉法和辛普森公式
3.6.2 自适应辛普森数值积分
3.7 数值积分的龙格-库塔法
3.8 MATLAB中的数值积分ode45函数
3.9 高斯积分法
习题
第4章 级数展开和积分变换算法
4.1 泰勒级数
4.2 傅里叶级数展开
4.3 级数求和方法
4.3.1 级数求和的基本原理
4.3.2 傅里叶系数逼近
4.4 积分变换
4.4.1 傅里叶变换
4.4.2 傅里叶逆变换
4.5 离散傅里叶变换
4.6 快速傅里叶变换及其逆变换
4.7 Laplace变换及其逆变换
4.8 Z变换及其逆变换
习题
第5章 方程求解算法
5.1 线性方程组的求解算法
5.1.1 线性方程组求解
5.1.2 列主元高斯消元法
5.1.3 线性方程组的MATLAB函数
5.2 非线性方程组的求解算法
5.2.1 对分法求解非线性方程组
5.2.2 非线性方程求解函数
5.3 常微分方程组的求解算法
5.3.1 基本方法
5.3.2 常系数微分方程组的MATLAB求解算法
5.3.3 常微分方程组的数值解法
习题
第6章 优化算法
6.1 最优化方法
6.2 线性规划
6.2.1 基本原理
6.2.2 线性规划的MATLAB实现
6.2.3 线性规划的单纯算法
6.3 无约束优化算法
6.3.1 解析法与图解法
6.3.2 数值解法
6.4 约束优化算法
6.4.1 单变量约束优化
6.4.2 多元约束优化算法
6.4.3 最大最小化问题
6.5 二次规划的优化算法
习题
第7章 多体动力学基础与计算方法
7.1 功、动能、势能与能量守恒原理
7.2 二自由度机械臂动力学分析
7.3 平面二自由度机械臂动力学数值仿真
习题
第8章 机械振动基础与计算方法
8.1 基本概念
8.2 有阻尼单自由度系统的自由振动分析
8.3 单自由度振动系统的强迫响应分析
8.4 多自由度振动系统的模态分析
8.5 多自由度振动系统的自由振动分析
8.6 多自由度振动系统的强迫响应分析
习题
第9章 弹性力学基础与计算方法
9.1 弹性力学的基本概念
9.1.1 弹性力学及其基本假设
9.1.2 外力与内力
9.1.3 应力
9.1.4 应变
9.2 主应力分析
9.3 应力平衡微分方程
9.4 应变几何方程
9.5 物理方程
9.6 弹性力学的平面问题分析
9.7 弹性力学分析的能量法
9.7.1 能量法的基本原理
9.7.2 弹性力学问题的虚位移原理
习题
第10章 有限元法基础与计算方法
10.1 平面三角形单元的单元刚度矩阵推导
10.2 平面结构整体分析
10.3 边界条件的引入
10.4 有限元法分析与计算举例
习题
[
我的消息
购物车
