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内容推荐 谭春林、魏承著的《绳索动力学基础研究》共5章。第1章介绍绳索的种类与结构,重点介绍钢丝绳和纤维绳的基本特点、分类及其在渔业、纺织业、航天等行业中的应用。第2章介绍绳索本构力学问题和绳索运动行为引起的动力学问题,对绳索内部接触摩擦、拉伸和弯曲过程中的迟滞特性,以及时变的几何运动特性展开讨论。第3章系统总结由连续介质力学理论发展而来的绳索建模方法,通过柔性绳摆算例对比分析集中质量参数伪刚体建模方法、小变形有限元方法,以及大变形绝对节点坐标方法的建模精度与效率。第4章根据编制或捻制多股绳的几何构型,对绳索内部接触、摩擦及碰撞进行描述,建立拧绞绳等效模型和纤维绳松弛模型。第5章介绍一种自适应ANCF方法,通过自适应更新单元的分布或类型来提高绳索动力学计算的精度和效率。 本书可作为纺织、力学、航天等学科研究生的教材,也可作为科技工作者的参考书籍。 目录 前言 第1章 绳索概念及其应用 1.1 绳索种类及结构 1.2 钢丝绳 1.2.1 钢丝绳的基本特点 1.2.2 钢丝绳的不同分类 1.3 纤维绳 1.3.1 纤维绳概念和分类 1.3.2 编制、捻制纤维绳 1.3.3 低捻率纤维绳 1.4 绳索的工程应用 第2章 绳索动力学问题概述 2.1 绳索本构力学问题 2.1.1 绳索结构组成 2.1.2 结构力学性能 2.2 运动行为引起的动力学问题 2.2.1 接触作用 2.2.2 运动状态 2.3 总结 第3章 绳线动力学建模 3.1 连续介质力学建模方法 3.1.1 弹性体模型 3.1.2 基本理论 3.2 绳线本构方程 3.2.1 绳线变形运动 3.2.2 绳线本构模型 3.2.3 梁位移振动方程 3.3 传统离散化建模方法 3.3.1 集中质量法 3.3.2 有限段法 3.3.3 有限元法 3.4 现代动力学建模方法 3.4.1 微分几何方法 3.4.2 绝对节点坐标方法 3.5 绳索实验验证 3.5.1 单目视觉测量原理 3.5.2 绳索点跟踪算法 3.5.3 实验结果与误差分析 3.6 总结 第4章 绳索动力学建模 4.1 绳索构型特征 4.1.1 捻制纤维绳 4.1.2 编制纤维绳 4.1.3 钢丝绳结构 4.2 绳索本构模型 4.2.1 单股绳索几何构型 4.2.2 轴向载荷 4.2.3 应力变形 4.3 绳索内部力学特性描述 4.3.1 接触压力 4.3.2 摩擦力 4.3.3 碰撞力 4.4 拧绞绳等效模型 4.4.1 含芯拧绞绳 4.4.2 双螺旋拧绞绳 4.5 纤维绳松弛模型 4.6 总结 第5章 柔索自适应计算 5.1 A ANCF方法的提出 5.1.1 柔索运动特点 5.1.2 传统ANCF和自适应ANCF 5.1.3 自适应计算策略 5.2 AANCF柔索计算模型 5.2.1 单元运动学描述误差 5.2.2 单元更新策略 5.3 CO-AANCF柔索计算模型 5.3.1 连续性分析 5.3.2 连续性优化 5.4 总结 参考文献
导语 谭春林、魏承著的《绳索动力学基础研究》主要从绳索的种类、分类、特点及工程应用出发,总结绳索动力学面临的本构难题及其在运动过程中引发的相关动力学问题,而后引出绳索动力学建模的难点:一是绳索本身的几何大变形,二是多根绳索编制后宏观特性的表征,三是绳索在运动过程中曲率不断变化引发的数值精度问题。针对绳索动力学面临的难题分别对绳线动力学建模,多根绳线编制而成的绳索动力学建模,以及绳索运动过程的自适应计算进行理论建模与分析,详细研究绳索从微观到宏观,从单根绳线到多股绳索,从预分网格计算到自适应动态求解的建模与计算体系。 |