多体系统动力学(齐朝晖编著)思维导图
机械工程专业型硕士研究生培养方案
机械工程专业型硕士研究生培养方案学科专业名称：机械工程专业代码： 085201 学位授权类别：工程硕士一、学科简介机械工程是上海海事大学的传统特色优势学科，于2001年获得专业硕士授予权，于2010年开始全面招收全日制专业学位硕士研究生。
机械工程专业硕士研究生的培养以专业实践为导向，突出实践和应用，重视校企合作和产学研结合，紧密依托国内外著名的物流和海洋装备企业及研究机构，针对工程应用开展课题研究。
现有研究生实践基地31个，其中国家级研究生实践基地1个、上海市研究生实践基地1个，为专业硕士研究生的培养提供了充足的实践平台。
本学科现有专业硕士研究生导师35人（包括6名企业导师），其中教授11人，副教授16人，拥有国家“青年千人”、上海市“领军人才”、上海市“曙光学者”、上海市“东方学者”特聘教授、上海市学术带头人等人才计划13人次。
近5年来，本学科承担或完成国家自然科学基金、科技部863子课题、上海市“曙光计划”项目、上海市科技“启明星计划”项目、上海市“晨光计划”项目、教育部博士点新教师基金项目等100余项科研项目，获得上海市科技进步二、三等奖4项，发表学术论文200余篇，其中SCI、EI检索100余篇，出版学术专著13本，申请授权发明专利67项。
本学科围绕航运、物流和海洋领域，将机械、电气、检测等学科交叉融合，培育出属于自己的特色优势学科和专业，面向全国各大港航企业培养了大量的工程技术人才，为我国物流、航运、装备制造业的发展做出了卓越的贡献。
二、培养目标机械工程专业硕士研究生教育坚持以港航企业的发展需要和技术创新为出发点，侧重于解决工程实际问题，以培养研究型、应用型、复合型港航工程技术人才为宗旨。
具体培养目标如下：1. 拥护党的基本路线和方针政策，具有严谨求实的科学态度和勇于创新的科学精神，树立正确的世界观和人生观，身心健康，热爱祖国，遵纪守法。
2. 掌握机械工程学科坚实的基础理论和深入系统的专业知识，了解物流和海洋装备、先进制造领域的前沿发展和趋势，熟悉物流和海洋装备现代设计理论和方法、机电系统控制技术以及机电系统故障诊断技术、智能制造及其自动化技术和机电一体化技术等，具有从事科研工作、工程技术创新和开发的基本能力。
系统动力学简介及在物流中心选址研究上运用
Contents
1
系统动力学的原理
2
系统动力学基本概念
系统动力学分析问题的步骤 3
系统动力学实际案例 4
路漫漫其悠远
3.系统动力学分析问题的步骤
问题的识别 。在于通过分析要进行仿真的系统，找出所 要解决的问题，也就要进行仿真的目的。
确定系统边界。即系统分析涉及的对象和范围。由于一个 系统不仅和环境有关系，同时也和其他系统有联系，这样 在分析这个系统就要把它和其他系统以及环境区别开来， 也就是要找到系统边界。
获得深刻、丰富的信息之后建立起系统的因果关 系反馈图，之后再转变为系统流图，建立系统动 力学模型。最后通过仿真语言和仿真软件对系统
动力学模型进行计算机模拟，来完成对真实系统 的结构仿真。
路漫漫其悠远
路漫漫其悠远
Contents1源自系统动力学的原理2
系统动力学基本概念
系统动力学分析问题的步骤 3
系统动力学实际案例 4
能。系统动力学强调系统的结构并从系统结构角度 来分析系统的功能和行为，系统的结构决定了系统
的行为。因此系统动力学是通过寻找系统的较优结 构，来获得较优的系统行为。
路漫漫其悠远
1.系统动力学的原理
系统动力学寻找较优的结构的方法： 系统动力学把系统看成一个具有多重信息因
果反馈机制。因此系统动力学在经过剖析系统，
路漫漫其悠远
2.系统动力学基本概念
系统动力学一个突出的优点在于它能处理高阶次、非 线性、多重反馈复杂时变系统的问题。
高阶次：系统阶数在四阶或五阶以上者称为高阶次系统。典 型的社会一经济系统的系统动力学模型阶数则约在十至数 百之间。如美国国家模型的阶数在两百以上。
多重回路：复杂系统内部相互作用的回路数目一般在三个或 四个以上。诸回路中通常存在一个或一个以上起主导作用 的回路，称为主回路。主回路的性质主要地决定了系统内 部反馈结构的性质及其相应的系统动态行为的特性。主回 路并非固定不变，它们往在在诸回路之间随时间而转移， 结果导致变化多端的系统动态行为。
系统动力学.ppt
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15
30 45 Time (Month)
60
张学民 xzhang2000@
管理科学与工程学科
系统动力学
一阶反馈系统的复杂性 –– 新假设
buy rate 6 4.5
14
3
1.5
0 1 19 37 55 Buyers (person) 73 91
• 左半段曲线的斜率为正，表明两个反馈环中正反馈环起主导作用 • 左半段曲线的斜率随着水平变量Buyers的增加而递减至零，意味着正反馈环的 力量逐渐削弱，水平变量Buyers的行为呈亚指数增长的特性，购买率buy rate则 随着Buyers的增长而增至其最大值 • 右半段曲线的斜率为负，且其绝对值随着水平变量Buyers的增加由零逐渐递增 的，表明负反馈环不仅起了主导作用，而且其力量在不断加强， • 水平变量Buyers的行为呈超渐近增长的特性，购买率buy rate则随着Buyers的增 长由最大值逐渐衰减至零
19
指数增长行为
渐近衰减行为
恒值行为
恒值行为
指数崩溃行为
渐近增长行为
一阶线性正反馈系统 可能有的三种行为模式
一阶线性负反馈系统 可能有的三种行为模式
张学民 xzhang2000@
管理科学与工程学科
系统动力学
非线性与主导反馈环的转移
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• 复杂系统内部存在相互作用的或正或负的多重反馈环。 • 所谓主导反馈环就是在多重反馈环中起主导作用的反馈环。 • 当系统行为表现出指数增长(或指数崩溃)特性时，可以推断系统中必定 存在正反馈环，并且正起着主导作用。 • 当系统行为表现出寻找目标特性时，则可以推断系统中必定存在负反馈 环，并且正起着主导作用。 • 系统行为是由多重反馈环相互作用共同产生的，其行为模式主要由主导 反馈环决定。 • 主导反馈环并非是固定不变的，它(们)往往随着系统状态的变化而在各 反馈环中转移，由此产生了多种多样的复杂的系统行为。 • 实际系统几乎都具有非线性的特征。非线性关系是导致主导反馈环极性 转移的根本原因。 • 不仅要研究正反馈环或负反馈环的作用，而且要研究主导反馈环转移的 作用。 • S型增长是主导反馈环由正反馈环向负反馈环转移的实例。
高中物理知识框架图 树状网络图思维导
高中物理知识框架图树状网络图思维导（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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多体动力学程序切断铰的处理方法
关键词 :多体系统动力学 ;非树系统 ;切断铰 ;约束方程 ;约束正交补轴 中图分类号 :O313. 7 文献标识码 :A
1 引 言
自 20 世纪 60 年代以来 ,多体系统动力学的研 究已经取得一系列成果 。近 20 多年来 ,多体系统 动力学迅速发展 ,成为应用力学中发展最快的领域 之一 。多体系统动力学的核心问题是建模和求解 问题 ,建模理论趋于成熟 ,但更稳定 、更有效的数值 求解方法仍然是研究的热点 、难点[1] 。原因是约束 多体系统动力学模型的代数2微分混合方程 (DA E) 计算效益较差[225] ,而且不可避免 。一般来说 ,系统 拓扑结构具有闭环是出现约束方程的原因之一 ,通 过切断铰或刚体分割方法将非树系统派生到树系 统的转换中 ,必须补充切断铰的约束方程[1] 。事实 上 ,非树系统比树系统更具有现实意义 。在各个领 域中 ,比如航空 、航天 、数控技术 、机器人 、机构 、车 辆及人体运动等 ,在简化为多体系统模型时 ,大多 是具有闭合链的多体系统 。普通如地面行走的人 体 ,复杂的如多臂机器人两个或多个臂协同夹持一 物体 ,简单的如曲柄连杆滑块机构等 ,可见 ,闭环的 处理不可避免 。切断闭环形成约束方程的过程是 复杂的 ,其复杂性在于 : (1) 不同约束方程的切断 铰类型不同 。(2) 约束方程分旋转约束方程和移 动约束方程 。(3) 同一闭环系统有不同的切断方 法 。( 4) 可能存在冗余约束 、构型奇异等 。约束方
本文引入约束正交补轴的概念 ,推导了几种典 型切断铰的约束方程 ,说明了分析方法的通用性 , 给出了适应于计算机编程和数值求解的切断铰程 序化过程 ,最后使用作者编写的多体程序 Dynam2 ics of Multi2Body Systems 对本文方法进行了算例 研究 ,算例结果表明这种方法能以较少参量 ,在程 序中快速 、正确地形成切断铰约束方程 。
高中物理知识体系结构图及详解
高中物理学知识的结构体系高中物理包括必修1、2共7章；选修3-1、2、3、4、5共19章内容。
归纳起来，整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学（电学和磁学）、原子物理学五大学科部分。
必修1和2属于力学部分；选修3-1、3-2属于电磁学内容；选修3-4主要为光学；选修3-5主要为原子物理学，有3章（机械振动和机械波、动量守恒定律）为力学内容。
除了热学部分是初中物理（选修3-3未学）的主讲内容外，其他都在高中期间得到学习和深化。
高中物理所有知识体系简表力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学三部分PART I 静力学PART II 运动力学PART III 动力学热学知识结构体系热学包括：研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学，分子动理论是热现象微观理论的基础电磁学知识结构体系电磁学包括：电学和磁学两大部分。
包括电性和磁性交互关系，主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学，二者很难清晰分割。
电磁场和电磁波电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，物质存在的一种形式。
其性质、特征及运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。
光学知识结构体系原子物理学知识结构体系第一章力力力的概念力是物体间的相互作用力的三要素:大小、方向、作用点力的图示:用一条带箭头的线段形象地表示力的三要素重力产生原因：由于地球吸引大小:方向: 竖直向下重心:重力的等效作用点，重心不一定在物体上弹力产生条件:①物体间直接接触 ②接触面发生弹性形变方向:与物体所受外力方向、物体形变方向相反胡克定律:摩擦力滑动摩擦力产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对滑动方向:与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反大小:静摩擦力产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对静止，但有相对运动趋势方向:沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反， 与物体所受其他力的合力方向相反大小:力的合成与分解合力与分力:等效代替关系运算法则:平行四边形定则，正交分解法合力范围:|-|≤≤|+|F F F F F 1122受力分析隔离法整体法G =m g F =k x F =F N0＜≤F F ma x常见的三种力第二章直线运动直线运动基本概念参考系、质点时间、时刻位移速度加速度匀速直线运动匀变速直线运动速度公式:位移公式:自由落体竖直上抛v=ss t v=tv-图象ts t-图象v v= +a ts t a t=+-vv v- =2a sv v+v=v=ttttttt22222222v-图象tv =gtv v=-gtv =2ghh gt=-v -=-ghv2h t gt=--v11122222--基本运动形式_t规律特例第三章牛顿运动定律第四章物体的平衡.第五章曲线运动第六章万有引力定律⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=宇宙速度人造地球卫星天体运动应有的距离 ”为球心到质点距离，“体及球外一质点之间的一个质量分布均匀的球”为两球心之间的距离体之间的引力，“两个质量分布均匀的球”为两质点之间的距离两质点之间的引力，“适用范围定律内容及表达式：力引有万. .3..2..1221r r r r m m G F 第七章 机械能第八章动量第九章机械振动第十章机械波第十一、十二章分子热运动能量守恒固体、液体和气体第十三章电场第十四章恒定电流第十五章磁场第十六章电磁感应第十七章交变电流第十八章电磁场和电磁波第十九章光的传播第二十章光的波动性第二十一章量子论初步第二十二章原子核。
机械工程学术型硕士研究生培养方案
机械工程学术型硕士研究生培养方案学科专业名称：机械工程专业代码：080200 学位授权类别：工学硕士一、学科简介机械工程是上海海事大学的传统特色优势学科，现拥有机械工程一级学科硕士点，机械电子工程、机械设计及理论和机械制造及其自动化3个二级学科硕士点，其中机械设计及理论学科于1981年获得全国首批硕士学位授予权，2002年被定为上海市教委重点学科。
机械工程学术学位硕士研究生的培养是以相关的自然科学和技术科学为理论基础，紧密依托国内外著名的港口机械和物流装备企业及研究机构，从事机械结构和机构设计、新产品研发、产品健康监测与安全评估以及相关领域的理论与试验研究等。
主要研究方向包括物流装备与安全工程、机械设计和机械制造及其自动化。
本学科目前拥有雄厚的师资队伍和完整的科研梯队，现有硕士研究生导师29人，其中教授11人，副教授16人。
本学科还拥有各类人才计划13人次，其中上海市领军人才1人，上海市学术带头人1人，上海市“千人计划”特聘教授1 人，上海市教学名师1人，上海市东方学者特聘教授1人，上海市曙光学者3人，上海市“浦江人才”2人，上海市“启明星”人才计划1人。
本学科目前承担或完成国家863计划、国家自然科学基金、上海市曙光计划、上海市自然科学基金等多项国家级和省部级科研项目，获得国家级及省部级奖励100余项，发表SCI、EI检索论文100余篇，授权国家发明专利60余项。
本学科将航运、港机、海洋装备、物流工程等领域交叉结合，培育出属于自己的品牌专业服务于社会，为我国航运事业的发展和上海国际航运中心的建设输送了大量的人才，深受广大用人单位的认可。
二、培养目标本专业学术硕士培养着眼于机械工程领域的科学技术进步，旨在培养从事物流装备领域内的设计制造、技术开发、应用研究的复合型、高层次港航技术人才。
具体培养目标为：1. 拥护党的基本路线和方针政策，树立正确的世界观和人生观，践行社会主义核心价值观；培养严谨求实的科学态度和勇于创新的科学精神，具有良好的学术素养和职业道德。
多体动力学讲义-应用篇
（应用篇） 2011 年冬
目录
第一章 平面多体系统运动学.........................................................................................................3 1.1 预备知识.............................................................................................................................3 1.1.1 多元函数微分..........................................................................................................3 1.1.2 斜对称矩阵..............................................................................................................4 1.2 几种典型铰链的约束方程.................................................................................................5 1.3 移动准则............................................................................................................................7 1.4 平面多刚体的运动学分析................................................................................................8 1.4.1 坐标变换..................................................................................................................8 1.4.2 位置、速度、加速度分析......................................................................................9 1.5 刚体上动点的运动分析..................................................................................................12 1.6 平面约束运动学...............................................................................................................14 1.6.1 绝对坐标................................................................................................................14 1.6.2 运动约束................................................................................................................14 1.6.3 运动学驱动系统与动力学驱动系统（欠约束系统） ........................................16 1.6.4 约束法的运动学分析............................................................................................16 例题 1.1...........................................................................................................................17 例题 1.2...........................................................................................................................21