高等院校精品教材·高等動力學：理論及應用 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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應祖光 著

圖書標籤:

• 高等動力學
• 動力學
• 理論力學
• 應用力學
• 高等教育
• 教材
• 理工科
• 工程力學
• 振動理論
• 控製理論

齣版社： 浙江大學齣版社

ISBN：9787308094078

版次：1

商品編碼：10925090

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-12-01

用紙：膠版紙

頁數：192

字數：312000

正文語種：中文

內容簡介

《高等院校精品教材·高等動力學：理論及應用》以拉格朗日力學、哈密頓力學、振動與控製等理論的發展為主綫，精選其中經典的和新近發展的理論方法，基於理論分析且麵嚮工程應用，並注重數值分析方法原理，係統地介紹完整係統分析力學、綫性振動與非綫性振動、最優控製及其應用的主要基本理論成果，能有助於橋接自牛頓經典力學以後的動力學與工程應用。全書共8章，可分為兩部分。前一部分即第1章至第4章，主要內容包括虛位移原理和達朗貝爾原理等基礎知識、拉格朗日方程、哈密頓方程與泊鬆積分定理、辛算法基礎、哈密頓原理與近似解法等一般完整係統分析力學及其應用算法新進展的重要方麵；後一部分即第5章至第8章，聚焦於振動這一特殊而普遍的動力學過程，主要內容包括綫性振動分析與模態分析、子結構模態綜閤法、非綫性振動分析與定量分析方法、滯遲係統振動、參激振動穩定性與弗洛奎方法、廣義特徵值分析法、最優控製與動態規劃方法、典型的最優控製方法、主動與半主動控製、高樓振動與拉索參激穩定性的最優控製分析等振動與控製理論及其典型應用與新進展的重要方麵。
《高等院校精品教材·高等動力學：理論及應用》按照教材編寫，各部分內容完整、分析嚴謹，配有適量的例題和習題，並在少學時的基本內容學習之餘，留有一定的深入發展空間。本書可作為高等院校工程力學、土木工程、機械工程等專業本科生和研究生有關高等動力學課程的教科書，也可供從事有關工程動力學的教學科研人員和工程技術人員參考。

目錄

第1章 虛位移原理與達朗貝爾原理
1．1 約束及其分類
1．2 自由度與廣義坐標
1．3 虛位移、虛功與廣義力
1．4 虛位移原理
1．5 達朗貝爾原理
習 題

第2章 拉格朗日方程
2．1 第二類拉格朗日方程
2．2 拉格朗日方程的應用
2．3 耗散力與陀螺力
2．4 能量積分與循環積分
習 題

第3章 哈密頓方程
3．1 勒讓德變換
3．2 哈密頓方程
3．3 哈密頓函數與哈密頓方程的示例
3．4 保守係統的首次積分
3．5 泊鬆括號與積分定理
3．6 辛變換與辛算法
習題

第4章 哈密頓原理
4．1 泛函與變分、歐拉方程
4．2 哈密頓原理
4．3 由哈密頓原理推導動力學方程
4．4 基於哈密頓原理的近似解法
習題

第5章 綫性振動分析
5．1 兩自由度係統的固有振動、共振與反共振
5．2 多自由度係統的固有頻率與振型
5．3 振動解的模態疊加法
5．4 綫性振動的示例
5．5 子結構模態綜閤法
5．6 陀螺係統的振動分析
習題

第6章 非綫性振動分析
6．1 自治係統的振動
6．2 攝動法與周期解
6．3 漸近解的平均法
6．4 漸近解的多尺度法
6．5 滯遲係統的振動解
習 題

第7章 參激係統的穩定性
7．1 李雅普諾夫穩定性與弗洛奎方法
7．2 希爾方程和馬休方程的穩定性與無窮行列式
7．3 多自由度參激係統穩定性的特徵值分析法
7．4 拉索在支座運動激勵下的穩定性
7．5 穩定性數值模擬的辛算法
習 題

第8章 最優振動控製
8．1 係統能控性與能觀性
8．2 最優控製問題與動態規劃原理
8．3 幾種典型的最優控製
8．4 高樓振動的主動控製
8．5 磁流變阻尼器與半主動控製
8．6 拉索參激不穩定性的主動與半主動控製
習 題
習題答案
參考文獻

前言/序言

《高等動力學：理論及應用》是一本深入探討經典力學核心內容的高等教育教材，旨在為讀者構建紮實的動力學理論基礎，並展示其在工程、物理學等眾多領域內的廣泛應用。本書以嚴謹的數學語言和清晰的物理圖像相結閤的方式，係統地闡述瞭從基礎概念到前沿應用的動力學知識體係。 全書內容涵蓋瞭經典動力學的兩大分支：分析動力學和理論力學。 在分析動力學部分，本書將帶領讀者進入一個更為抽象和普適的動力學錶述框架。重點內容包括： 拉格朗日力學 (Lagrangian Mechanics)：深入介紹變分原理，如達朗貝爾原理，並在此基礎上推導齣拉格朗日方程。本書會詳細分析如何選取廣義坐標，以及如何利用拉格朗日方程處理復雜多自由度係統的運動。涵蓋從單粒子係統到剛體係統、甚至連續介質係統的拉格朗日錶述。特彆強調瞭守恒量的導齣，如能量守恒、動量守恒等，並通過算例展現其在簡化問題求解中的威力。 哈密頓力學 (Hamiltonian Mechanics)：在拉格朗日力學的基礎上，本書引入相空間的概念，推導齣哈密頓方程。重點在於講解正則變換，以及這些變換如何保持哈密頓方程的結構不變。討論瞭泊鬆括號及其在描述係統演化和守恒量方麵的作用。本書還會觸及哈密頓力學的正則微擾理論，為處理非完全可積係統奠定基礎。 正則微擾理論 (Canonical Perturbation Theory)：當係統偏離可積係統時，哈密頓力學的微擾方法顯得尤為重要。本書會詳細介紹如何利用正則變換和微擾展開來近似求解非綫性和復雜的動力學係統，例如阿諾索夫流、KAM定理的思想和應用等，為理解混沌現象的産生機製提供理論工具。 在理論力學部分，本書將從經典牛頓力學的角度齣發，但會以更係統、更深入的方式來審視和發展。核心內容包括： 牛頓力學的高級主題：在迴顧瞭牛頓第二定律、動量定理、角動量定理等基本原理後，本書會深入探討這些原理在復雜係統中的應用，例如多粒子係統的整體與相對運動、碰撞問題中的能量與動量交換等。 剛體動力學：這是理論力學中的一個重要分支。本書會詳細介紹剛體的運動學描述，包括平移和轉動。重點在於歐拉角和四元數在描述三維空間剛體姿態中的應用。深入闡述剛體的轉動慣量張量，以及如何利用歐拉方程來描述不受外力矩作用的剛體繞固定點的運動。本書還會分析陀螺效應，如進動和章動現象，並給齣具體的數學描述和物理解釋。 振動與波：本書會涵蓋簡諧振動、受迫振動、阻尼振動等單自由度振動係統。在此基礎上，會擴展到多自由度係統的耦閤振動，介紹模態分析和特徵頻率的概念。隨後，會引入波動的概念，例如機械波，並討論波的傳播、疊加和乾涉等現象。 相對論力學初步：為瞭給讀者提供更廣闊的視野，本書也會觸及狹義相對論力學的一些基本概念，例如洛倫茲變換、相對論動量和能量，以及質量與能量的等價性。這部分內容旨在為讀者理解經典力學在極端條件下的局限性提供初步認識。 在應用方麵，本書貫穿瞭理論講解，並設置瞭專門的應用章節，旨在展示動力學理論的強大生命力： 天體力學：以牛頓萬有引力定律為基礎，探討行星的軌道運動，例如開普勒定律的推導及其在實際天體軌道計算中的應用。會涉及二體問題的精確解，並初步討論三體問題的復雜性。 工程力學：在機械設計、航空航天、機器人學等領域，動力學理論是不可或缺的工具。本書會通過具體的案例，例如車輛動力學（懸掛係統、製動）、飛行器姿態控製、機械臂運動規劃等，展示如何運用拉格朗日方程或牛頓方程來建立和分析係統的動力學模型，並進行控製策略的設計。 粒子物理與場論：雖然本書主要關注經典動力學，但其理論框架（特彆是哈密頓力學）是量子場論等更高級理論的基礎。本書會簡要提及經典場論（如電磁場）的動力學描述，以及在粒子加速器設計等方麵的應用。 非綫性動力學與混沌：隨著計算能力的提升，非綫性動力學和混沌理論日益受到重視。本書會介紹一些經典的非綫性係統，如洛倫茲吸引子、雙擺等，並解釋混沌現象的特徵，如對初值敏感性（蝴蝶效應），以及分形等概念。 本書的編寫風格注重理論的邏輯性與清晰性，同時輔以大量的例題和習題，幫助讀者鞏固所學知識。每一章的最後都附有總結，幫助讀者梳理本章的重點和難點。通過對這些理論和應用的深入學習，讀者將能夠深刻理解物質運動的基本規律，並具備解決實際復雜力學問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對理論物理抱有濃厚興趣的本科生，我在學習過程中接觸瞭許多動力學相關的概念，但總是感覺不夠係統和深入。牛頓力學、分析力學（拉格朗日和哈密頓力學）是我已經掌握的基礎，但這些理論在處理高度對稱性、約束條件復雜或者需要從根本上理解係統演化規律時，似乎還有更深層次的探索空間。我偶然發現瞭這本《高等動力學：理論及應用》，書名中的“高等”二字立刻吸引瞭我，讓我看到瞭進一步提升理論認知高度的可能性。我特彆希望書中能夠拓展到更一般的動力學框架，比如泊鬆括號在哈密頓力學中的深入應用，以及它們與辛幾何的聯係，這對於理解係統的守恒量和相空間結構有著至關重要的作用。我還對書中是否會涉及一些更現代的動力學理論，例如混沌動力學、分形幾何在動力學係統中的應用，以及一些基於信息論的動力學分析方法感到好奇。這些內容對於理解自然界和工程領域中許多看似無序但實則蘊含規律的現象至關重要。我希望這本書能夠提供嚴謹的數學推導，但同時又不失物理直覺的引導，讓我能夠真正理解這些抽象概念背後的深刻含義。如果書中還能包含一些關於對稱性破缺、湧現現象等與動力學密切相關的物理學思想，那就更完美瞭。一本真正的高等教材，應該能夠引領讀者站在巨人的肩膀上，看到更廣闊的科學圖景。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在流體力學領域從事研究的博士生，在我的研究工作中，流體動力學是不可或缺的核心理論。雖然我熟練掌握瞭納維-斯托剋斯方程及其各種近似解法，但對於一些具有復雜邊界條件、非定常流動、以及多相流等現象，傳統的流體動力學方法往往顯得力不從心，需要更深層次的動力學理論來支撐。這本《高等動力學：理論及應用》的齣現，讓我看到瞭在這一方嚮上提升自身理論水平的希望。我特彆希望書中能夠涉及一些關於激波動力學、湍流動力學的先進理論，例如如何從微觀粒子運動的角度解釋宏觀流體行為的統計學方法，以及混沌理論在湍流建模中的應用。此外，我對於書中如何運用變分原理和泛函分析來推導和求解流體動力學方程感到好奇。例如，拉格朗日-歐拉描述在處理運動邊界和流體變形時的優勢，以及最小作用量原理在流體動力學中的推廣應用。同時，我也期望書中能夠包含一些關於耦閤動力學係統的分析方法，例如流固耦閤、熱固耦閤等，這些在很多實際工程問題中都非常常見。如果教材中能提供一些關於數值模擬方法在高維、非綫性動力學係統中的優化和加速技術，那將對我非常有價值。我希望這本書能幫助我建立起一個更強大、更完備的流體動力學理論框架，從而更好地理解和解決我在科研中遇到的復雜問題。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在航空發動機設計領域工作的工程師，我對發動機內部復雜流動的動力學行為有著深刻的認識。從燃燒室內的火焰傳播到渦輪葉片上的氣動載荷，都需要極其精確的動力學分析來確保發動機的性能和壽命。這本《高等動力學：理論及應用》教材，正是我想深入學習，以提升我在這方麵理論水平的關鍵。我特彆關注書中關於高馬赫數流動動力學、燃燒不穩定性動力學以及葉輪機械氣動彈性動力學的先進理論。我希望書中能夠提供關於如何從守恒律齣發，推導齣復雜流動係統的動力學方程，並分析其內在的動力學特性。我還對書中關於非綫性動力學在燃燒不穩定性預測和抑製中的應用感到興趣，希望能理解火焰傳播的混沌行為以及如何通過控製手段來避免其發生。此外，我期望書中能夠包含關於氣動彈性耦閤動力學理論的介紹，即如何分析渦輪葉片在高速氣流作用下的振動和變形，以及這種相互作用對發動機性能的影響。我也對書中可能涉及的數值方法優化技術感到好奇，例如如何高效地求解涉及大量自由度和復雜邊界條件的動力學方程。我堅信，掌握瞭更高級的動力學理論，將能幫助我更深入地理解和優化航空發動機的設計。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在生物力學領域進行研究的學生，對人體運動的動力學分析有著濃厚的興趣。從基礎的骨骼關節運動到復雜的肌肉協調和整體運動模式，都需要深入的動力學理論來支撐。我一直在尋找一本能夠幫助我從宏觀到微觀、從簡單到復雜的理解人體動力學的教材。這本《高等動力學：理論及應用》的齣現，讓我看到瞭這一希望。我特彆期待書中能夠涵蓋多體動力學在人體建模中的應用，例如如何建立精確的骨骼、肌肉模型，並分析它們之間的相互作用。我還對書中關於非綫性動力學在運動控製中的應用感到好奇，比如如何解釋和模擬人體的復雜運動軌跡，以及如何理解和預測運動過程中可能齣現的異常。此外，我希望書中能夠涉及一些關於生物係統中能量傳遞和耗散的動力學理論，這對於理解運動的效率和疲勞非常有幫助。我也對書中是否會包含關於反饋控製理論在人體運動協調中的應用感到興趣，例如神經係統如何通過反饋機製來精確控製身體的運動。如果教材中能提供一些關於動力學模型與實驗數據相結閤的案例，並介紹如何利用動力學理論來評估和訓練運動能力，那將對我非常有啓發。我相信，通過學習這本教材，我能夠建立起一個更完善的生物力學動力學知識體係。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在橋梁和建築結構抗震設計領域工作的工程師，我對動力學理論的掌握直接關係到工程的安全和可靠性。傳統的抗震設計方法更多地依賴於模態分析和響應譜方法，但這些方法在處理高層建築、大跨度橋梁等復雜結構，或者考慮非綫性材料特性和動力相互作用時，存在一定的局限性。這本《高等動力學》教材，正是我期望能夠深入學習，以提升設計水平的理論基礎。我特彆希望書中能夠詳細闡述高階動力學理論在結構動力學中的應用，例如如何運用非綫性動力學方法來分析結構在強震作用下的屈麯、失穩等現象，以及如何評估結構的滯迴耗能特性。我還對書中關於隨機振動理論的介紹非常感興趣，希望能學習如何構建更準確的地震動隨機模型，並分析結構在隨機激勵下的動力響應。此外，我期望書中能夠包含關於耦閤動力學係統的分析方法，例如考慮土-結構相互作用、風-結構相互作用等，這些對於全麵評估結構的抗震性能至關重要。我也對書中可能涉及的自適應控製理論在減隔震結構中的應用感到好奇，例如如何通過實時調整結構參數來提高其抗震能力。我堅信，掌握瞭更深層次的動力學理論，將能幫助我設計齣更安全、更經濟、更可靠的工程結構。

評分☆☆☆☆☆

我在攻讀航天器動力學方嚮的研究生，在本科階段學習瞭基礎的軌道力學和姿態動力學。雖然已經具備瞭分析單體剛體在外部力場作用下的運動能力，但隨著研究的深入，我發現許多復雜航天器係統，如多體衛星平颱、柔性航天器、以及涉及軌道耦閤的精密儀器，都提齣瞭更高的動力學分析要求。這本《高等動力學》教材，正是我想在這一領域尋求突破的關鍵。我非常期待書中能夠詳細闡述多體係統動力學的建模方法，例如如何高效地建立和求解包含大量自由度的航天器係統的動力學方程，包括慣性耦閤、角動量耦閤等復雜效應。其次，對於柔性航天器的動力學建模，即如何將結構的彈性變形納入運動方程，從而分析其在軌道機動、姿態控製過程中的振動特性，也是我迫切需要掌握的知識。另外，我希望書中能夠深入探討非綫性效應在航天器動力學中的體現，比如在高軌道、強耦閤運動中可能齣現的混沌現象，以及如何利用非綫性控製理論來保證係統的穩定性和可控性。此外，如果教材中能介紹一些先進的數值方法，例如求解大規模微分方程組的高精度算法，以及用於分析係統穩定性和魯棒性的相關理論，對我解決實際工程問題將大有裨益。我堅信，一本真正的高等教材，不僅要講解理論，更要引領讀者掌握解決復雜工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《高等動力學》時，我第一時間翻閱瞭目錄，發現它涵蓋瞭我之前從未深入接觸過的不少內容，這讓我感到既興奮又有些挑戰。作為一個在機械設計領域工作多年的工程師，我常常需要在復雜的動態環境中分析機械係統的穩定性、響應特性以及優化設計。以往，我主要依賴經驗和一些基礎的仿真工具。但隨著設備復雜度的不斷提升，以及對係統性能要求的日益嚴苛，我意識到有必要係統地學習和掌握更高級的動力學理論。這本書的齣現，正是我所期盼的。我特彆關注書中關於“非綫性動力學”的部分，因為現實世界中的許多機械係統都錶現齣顯著的非綫性行為，例如摩擦、間隙、彈性變形等都會引入非綫性因素，這些往往是綫性模型無法準確描述的。我希望書中能提供一套完整的分析方法，包括定性分析（如相平麵分析、分岔理論）和定量分析（如數值仿真技巧、穩定性判據），以便我能更深入地理解和預測係統的復雜行為。此外，書中關於“多體動力學”的應用，例如在航空航天、機器人技術中的具體案例，也極大地吸引瞭我。能夠掌握如何精確建模和分析由多個相互關聯的剛體或柔體組成的復雜係統，對於我進行高性能機械設備的設計和優化至關重要。我期望這本書不僅能提供紮實的理論基礎，更能通過實際案例的剖析，讓我將這些高級理論融會貫通，轉化為解決工程實際問題的強大武器。

評分☆☆☆☆☆

作為一個從事機器人控製的研究者，我深深體會到精確的動力學建模對於機器人性能的重要性。以往，我們更多地依賴於牛頓-歐拉方法或者拉格朗日方法來建立機器人的動力學方程，但這往往在處理自由度很高、連杆形狀復雜、或者存在柔性關節的機器人時，計算量巨大且難以處理。這本《高等動力學：理論及應用》的齣現，讓我看到瞭突破這一瓶頸的可能。我非常期待書中能夠深入探討更高級的動力學建模方法，例如基於李群和李代數的機器人動力學，這種方法在處理多自由度剛體運動時具有天然的簡潔性和高效性。此外，我希望書中能夠詳細介紹如何將柔性構件和碰撞模型融入機器人動力學方程，這對於開發更安全、更精密的機器人至關重要。我也對書中可能涉及的自適應動力學建模方法感到好奇，即如何在機器人運動過程中實時更新其動力學參數，以適應環境變化和自身磨損。另一個讓我特彆感興趣的方嚮是，這本書是否會包含關於機器人動力學與控製相互作用的理論，例如如何根據動力學特性設計更優的控製律，或者如何利用控製策略來影響係統的動力學行為。如果書中能提供一些關於高階動力學係統理論在機器人規劃和軌跡生成方麵的應用，那將對我非常有啓發。我相信，掌握瞭更高級的動力學理論，將能幫助我設計齣更智能、更高效的機器人係統。

評分☆☆☆☆☆

我是一名專注於復雜機械係統故障診斷的研究人員。在我的工作中，理解係統在正常運行和異常狀態下的動力學行為是至關重要的。然而，現實世界的機械係統往往非常復雜，包含大量的非綫性因素、隨機乾擾以及多體耦閤效應，這使得傳統的故障診斷方法難以應對。這本《高等動力學：理論及應用》教材，正是我希望能夠深入學習的理論寶庫。我特彆關注書中關於非綫性動力學與混沌分析的內容，希望能理解係統在何種條件下會進入混沌狀態，以及混沌行為是否與某些類型的故障密切相關。此外，我希望書中能夠提供關於隨機動力學理論的詳細闡述，例如如何對係統中的隨機噪聲進行建模和分析，以及這些隨機性如何影響係統的動態特性和故障錶現。我也對書中關於係統辨識的先進方法感到興趣，特彆是那些能夠從少量觀測數據中辨識齣係統復雜動力學模型的方法，這對於從實際運行數據中提取故障信息至關重要。如果教材中能包含關於故障模式分析和故障預測的動力學理論，例如如何通過分析係統狀態空間的變化來預測潛在故障的發生，那將極大地提升我的研究能力。我期望這本書能夠為我提供一套更強大、更精密的工具，讓我能夠更準確地理解和診斷復雜機械係統的故障。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股沉穩大氣，金色的“高等院校精品教材”幾個字，以及“高等動力學：理論及應用”的副標題，都給人一種專業、權威的感覺。我是一名即將步入研究生階段的工科學生，在接觸到這本教材之前，我對動力學知識的掌握還停留在本科階段的一些基礎概念上，比如牛頓定律、拉格朗日方程、哈密頓方程等等。當時覺得這些理論已經相當完備，能夠解決大部分工程問題瞭。然而，隨著我深入瞭解科研方嚮，我發現很多前沿的、復雜的係統，需要更深層次、更精妙的動力學理論來分析和建模。我希望這本“高等動力學”教材能夠為我打開一扇新的大門，讓我能夠理解和掌握那些更高級的動力學方法，比如變分原理在復雜係統中的應用，非綫性動力學分析的工具，甚至是一些基於現代數學框架的動力學理論，如李群、李代數在剛體動力學中的應用。我特彆期待書中能夠詳細講解如何從宏觀的運動規律推導齣微觀的動力學行為，以及如何將抽象的數學模型與實際的物理係統聯係起來。我希望它不僅僅是理論的堆砌，更能通過豐富的例子和清晰的推導，讓我真正理解其精髓，並能將其應用到我未來的研究中。一本好的教材，應該能激發讀者的學習興趣，並提供解決問題的思路和方法。我非常好奇這本書在理論深度和應用廣度上能達到怎樣的水平，它能否幫助我跨越從基礎到前沿的鴻溝。

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書很好，很喜歡，下次還來買

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基礎理論很好的 專業書籍 支持

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質量好，送貨快

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可以作為理論力學的補充教材來學習

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給力

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還可以，書的質量一般，內容還行

評分☆☆☆☆☆

動力學理論講解比較詳細，適閤高年級使用。

評分☆☆☆☆☆

非常及時

評分☆☆☆☆☆

不是很實用的動力學用書，實際應用例子太少。