Flexible Multibody Dynamics

نویسنده این متن را طی سال‌های متمادی ایجاد کرده و دوره‌های تحصیلات تکمیلی را در زمینه دینامیک پیشرفته و دینامیک چند جسمی انعطاف‌پذیر در دانشکده مهندسی هوافضا دانیل گوگنهایم در موسسه فناوری جورجیا تدریس می‌کند.

این کتاب یک درمان یکپارچه از دینامیک بدن صلب، دینامیک تحلیلی، دینامیک محدود و دینامیک چند بدنه انعطاف پذیر ارائه می دهد. یک بررسی جامع از ابزارهای عددی مورد استفاده برای اعمال محدودیت‌های هولونومیک و غیرهولونومیک ارائه شده است. موضوعات پیشرفته مانند Maggi’s, index-1, null space و فرمول‌های Udwadia و Kalaba به دلیل اهمیت اساسی آنها در دینامیک چند جسمی ارائه شده‌اند. روش‌های پارامترسازی چرخش و حرکت مورد بحث و مقایسه قرار می‌گیرند. فرمول‌بندی‌های دقیق هندسی تیرها و پوسته‌ها، که به استانداردی در دینامیک چند جسمی انعطاف‌پذیر تبدیل شده‌اند، ارائه شده‌اند و جنبه‌های عددی اجرای اجزا محدود آن‌ها شرح داده شده‌اند. روش‌هایی برای حل مستقیم معادلات دیفرانسیل-جبری شاخص-3 مشخصه سیستم‌های چند جسمی محدود ارائه شده‌اند. نشان داده شده است که با کمک روش های مقیاس بندی مناسب، ادغام چنین معادلاتی دشوارتر از معادلات دیفرانسیل معمولی نیست.

این کتاب با مثال های متعدد نشان داده شده است و باید ارزشمند باشد. به دانشجویان و محققین در زمینه‌های دینامیک چند جسمی صلب و انعطاف‌پذیر.

The author developed this text over many years, teaching graduate courses in advanced dynamics and flexible multibody dynamics at the Daniel Guggenheim School of Aerospace Engineering of the Georgia Institute of Technology.

The book presents a unified treatment of rigid body dynamics, analytical dynamics, constrained dynamics, and flexible multibody dynamics. A comprehensive review of numerical tools used to enforce both holonomic and nonholonomic constraints is presented. Advanced topics such as Maggi’s, index-1, null space, and Udwadia and Kalaba’s formulations are presented because of their fundamental importance in multibody dynamics. Methodologies for the parameterization of rotation and motion are discussed and contrasted. Geometrically exact beams and shells formulations, which have become the standard in flexible multibody dynamics, are presented and numerical aspects of their finite element implementation detailed. Methodologies for the direct solution of the index-3 differential-algebraic equations characteristic of constrained multibody systems are presented. It is shown that with the help of proper scaling procedures, such equations are not more difficult to integrate than ordinary differential equations.

This book is illustrated with numerous examples and should prove valuable to both students and researchers in the fields of rigid and flexible multibody dynamics.