张雄、王天舒、刘岩编著的《计算动力学(第2版)》将计算结构动力学、计算冲击动力学和计算多体系统动力学的内容有机地整合，系统地讲授工程结构和机械系统在各类瞬态载荷作用下的动力学响应的数值分析方法和程序设计技术。注重基本概念的阐述，力图使学生在掌握各类基本方法基本原理的同时，理解各类方法之间的内在联系与区别。高度重视程序设计方法，注重培养学生的程序设计能力。书中给出了大量的示例程序，以帮助学生理解各类方法的基本原理和程序实现方法。学生可以对这些程序进行扩充，以分析各类复杂结构和机械系统的动力学问题，完成课程的项目训练。注重吸收相关研究领域中的最新研究成果，如用于超高速碰撞问题的无网格法(SPH法、物质点法和物质点有限元法)、精细积分法、高性能计算等，使学生尽快进入到相关的研究领域中。

张雄、王天舒、刘岩编著的这本《计算动力学(第2版)》将计算结构动力学、计算冲击动力学和计算多体系统动力学内容有机整合，系统讲授工程结构和机械系统在各类瞬态载简作用下动力学行为的数值分析方法和程序实现技术。

全书分为3篇，共有16章和4个附录。第1章从加权余量法出发，讲述达朗贝尔-拉格朗日原理、哈密顿原理和广义变分原理。第2章以平面三结点三角形单元为例，讲述有限元法的一般过程，详细讨论了有限元法的程序实现方法，并给出了有限元法示例程序STAP90。第3章详细讲述大型特征值问题的求解方法及误差估计问题，给出了广义雅可比法、子空间迭代法和Lanczos迭代法的FORTRAN 90程序。第4章阐述大型离散系统运动方程的求解方法，给出了时间积分示例程序TIP90。第5章讲述大型复杂系统动力分析的有效方法——动态子结构法。第6章简要讲述结构动力学问题的频域分析方法，并给出了响应谱计算程序RespSpec。第7章讲述连续介质力学基础，包括物体运动和变形的描述方法、应变及应力的度量方法和守恒方程。第8章讲述拉格朗日有限元法，并给出显式有限元程序EFEP90。第9章讲述材料模型及其程序实现方法。第10章讲述任意拉格朗日-欧拉法。第11章讲述无网格法，包括伽辽金型无网格法、光滑质点流体动力学方法和物质点法。第12章简要介绍并行计算方法和并行程序设计，并给出了并行版的高速碰撞分析显式有限元程序PEFEP90。第13章讲述刚体运动学基础。第14章讲述多刚体系统的运动学分析。第15章讲述多刚体系统的动力学分析，并给出示例程序MBSim。第16章讲述柔性多体系统动力学建模方法。附录A简要地介绍张量指标记号、Voigt记号和张量运算法则。附录B介绍Tecplot进行有限元后处理的相关功能。附录c介绍如何用ParaView进行有限元后处理。附录D讲述FEAP程序的使用方法、程序结构以及进行二次开发的方法，便于学生在FEAP程序的基础上快速开展自己的研究工作。

本书可作为力学、机械、航空航天、土木水利、汽车等专业的研究生和高年级本科生教材及科研人员的参考书。

第I篇 计算结构动力学

第1章 线弹性动力学变分原理

 1.1 加权余量法

 1.2 达朗贝尔-拉格朗日原理

 1.3 哈密顿原理

 1.4 约束条件的施加方法

 1.5 广义变分原理

 习题

第2章 有限元离散

 2.1 三结点三角形单元

 2.2 运动方程

 2.3 质量矩阵

 2.4 阻尼矩阵

 2.5 刚度矩阵

 2.6 有限元程序实现

 2.7 STAP90程序

 习题

第3章 大型系统特征值问题

 3.1 特征解的性质

 3.2 误差估计

 3.3 向量迭代法

 3.4 变换法

 3.5 瑞利-里兹法

 3.6 子空间迭代法

 3.7 Lanczos迭代法

 习题

第4章 运动方程的解法

 4.1 振型叠加法

 4.2 直接积分法的稳定性

 4.3 中心差分法

 4.4 Houbolt法

 4.5 Newmark法

 4.6 Wilson θ法

 4.7 广义α法

 4.8 精细积分法

 4.9 时间域离散

 4.10 基于伽辽金法弱形式的时间积分法

 4.11 各种方法的比较

 4.12 显式和隐式积分方法的综合

 4.13 时间积分程序TiP90

 习题

第5章 动态子结构方法

 5.1 静力凝聚和静力子结构法

 5.2 固定界面模态综合法

 5.3 自由界面模态综合法

 5.4 复模态理论

 习题

第6章 频域分析方法

 6.1 频响函数与快速傅里叶变换

 6.2 响应谱分析方法及其应用

 6.3 随机振动数值分析初步

 习题

第II篇 计算冲击动力学

第7章 连续介质力学基础

 7.1 物体运动和变形的描述方法

 7.2 应变度量

 7.3 应力度量

 7.4 守恒方程

第8章 拉格朗日有限元法

 8.1 网格描述

 8.2 更新拉格朗日格式

 8.3 完全拉格朗日格式

 8.4 方程求解

 8.5 人工体积粘性

 8.6 沙漏模态

 8.7 接触-碰撞算法

 8.8 显式有限元程序EFEP90

第9章 材料模型

 9.1 应力更新

 9.2 强度模型

 9.3 状态方程

 9.4 失效模型

 9.5 材料模型程序实现

第10章 任意拉格朗日-欧拉法

 10.1 运动描述

 10.2 守恒方程

 10.3 有限元离散

 10.4 网格更新

 10.5 算子分裂

 10.6 输运算法

第11章 无网格法

 11.1 移动最小二乘近似

 11.2 伽辽金型无网格法

 11.3 光滑质点流体动力学方法

 11.4 物质点法

第12章 并行计算

 12.1 并行计算和并行机

 12.2 任务分配

 12.3 并行程序设计

 12.4 EFEP90程序并行化

第III篇 计算多体动力学

第13章 刚体运动学基础

 13.1 参考系运动学

 13.2 刚体的有限转动

 13.3 刚体的姿态坐标

 13.4 小结

第14章 多刚体系统的运动学分析

 14.1 约束及约束方程

 14.2 多刚体系统的运动学分析

第15章 多刚体系统的动力学分析

 15.1 多刚体系统的动力学方程

 15.2 静力学分析和逆动力学分析

 15.3 多刚体系统的动力学分析

 15.4 多刚体系统动力学分析示例程序

第16章 柔性多体系统动力学建模方法

 16.1 基于模态坐标柔性多体系统动力学建模方法

 16.2 柔性多体系统动力学方程的有限元格式

附录A 张量

 A.1 指标记号与求和约定

 A.2 张量运算

 A.3 Voigt记号

附录B 用Tecplot进行后处理

附录C 用ParaView进行后处理

 C.1 一个实例

 C.2 数据格式

附录D FEAP程序

 D.1 FEAP程序

 D.2 程序结构

 D.3 单元子程序的执行过程

 D.4 时间积分法的实现过程

 D.5 特征值求解过程

索引

参考文献