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BetVictor Sports(伟德体育)国际官网李有堂:高等机械系统动力学

作者:小编2024-08-07 12:10:17

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BetVictor Sports(伟德体育)国际官网李有堂:高等机械系统动力学

  李有堂,兰州理工大学二级教授,博士生导师。甘肃省领军人才,甘肃省“四个一批”人才,教育部“长江学者与创新团队”学科带头人。长期从事机械系统动力学、裂纹理论与应用、产品创新设计、金属疲劳理论与应用等问题的教学与科学研究工作。主持国家自然科学基金、教育部创新团队、教育部重点项目、甘肃省重点科技专项等项目20多项,取得省部级以上科研成果15项;省部级以上科技成果奖8项,在国内外著名学术刊物和国际学术会议发表论文200多篇,SCI、EI收录论文100多篇;出版学术著作6部;出版教材2部。在断裂逆问题、裂纹规则扩展、机械系统动力学、抗疲劳理论与应用等方面进行了系统研究。提出并系统研究了切口类缺陷应力集中系数的无限相似单元法、断裂动力学问题的无限相似单元法、裂纹问题的无限相似单元转换法、裂纹规则扩展控制方法、超低周旋转弯曲疲劳和超低周逆旋转弯曲疲劳等理论与方法,建立了基于产品全寿命管理的抗断裂设计准则和抗疲劳设计准则。

  《高等机械系统动力学——原理与方法》(李有堂 著. 北京:科学出版社,2019.11)主要介绍动力学问题的数学基础、力学基础和各类动力学原理。全书共7章。第1章绪论,讨论动载荷、动力学问题的特征、固体材料的动力特性等问题。第2章动力学问题的数学基础,包括张量分析、黎曼卷积、积分变换和积分方程等。第3章动力学问题的力学基础,涉及基本概念与原理、拉格朗日方程、哈密顿方程、变分原理、机电系统动力学方程等。第4章系统运动稳定性原理,讨论二阶定常系统、保守系统、线性系统、周期变系数系统的稳定性。第5章刚体动力学原理,涉及刚体的有限转动、刚体运动学方程、刚体动力学方程、定点转动和刚体的一般运动等。第6章弹性动力学原理,包括应力张量、应变张量、弹性动力学的基本方程、弹性动力学问题的基本解法和互易定理等。第7章塑性动力学原理,涉及高应变率下塑性变形的微观机制、塑性动力学的本构关系、弹塑性系统的动力响应、刚塑性动力学的一般原理和广义原理等。

  机械产品或机械装备一般由机械部件构成,如车床中的主轴部件、进给部件,汽车中的发动机、悬挂装置和制动装置等。机械部件一般由不同机械结构组成,如主轴部件中的轴承、齿轮结构等。机械结构是组成机械装备的基本单元。根据机械装备的组成层次和结构特点,机械系统动力学可以分为单元、结构、系统和整机四个层次。例如,齿轮结构动力学、凸轮结构动力学、轴承动力学等是从结构层次进行动力学研究的;旋转机械中的转子包含齿轮结构、轴承和轴系等,因此转子动力学是从系统角度进行动力学研究的。对机床、飞机和汽车等从整体角度进行动力学研究,则属于整机动力学范畴。

  《高等机械系统动力学——结构与系统》(李有堂 著. 北京:科学出版社,2022.6)的内容涉及齿轮、凸轮、轴承等结构和转子系统的动力学问题。全书共6章。第1章绪论,概述机械系统与机械结构,以及常见的机械系统动力学问题、模型和分类。第2章齿轮结构动力学,介绍齿轮啮合动态激励的基本原理、齿轮结构的动态分析模型、齿轮结构的动态特性等。第3章凸轮结构动力学,涉及往复运动凸轮结构、平行分度凸轮结构、圆柱分度凸轮结构和弧面分度凸轮结构的动力学分析等。第4章轴承动力学,讨论滚动轴承、滑动轴承、挤压油膜阻尼器轴承、动压滑动轴承和电磁轴承的动力学问题。第5章转子动力学分析方法与模型,介绍转子动力学的分析方法、转子系统的基本模型与物理效应、转子系统集中参数模型和转子系统分布质量模型等。第6章转子系统动力学分析与控制,介绍转子系统动力学特性的演化规律、内腔积液及充液转子的动力学特性、转子系统的自激励因素和稳定性裕度、转子系统的电磁激励与机电耦联振动等。

  《高等机械系统动力学——检测与分析》(李有堂著.北京:科学出版社,2023.5)主要讨论机械振动测试与信号分析、旋转机械参数的测试与识别、机械设备的故障监测与分析方法、旋转机械的故障机理与诊断、发动机动力学和机床动力学等内容。全书共7章。第1章绪论,主要讨论动力学及其理论体系,机械系统的动态特性分析、动力学参数测试与识别、状态监测与故障诊断,以及机械装备的动态分析与动态设计等。第2章机械振动测试与信号分析,主要介绍机械振动测试的力学原理,振动测试传感器和仪器设备,振动信号的描述、采集、处理与分析等。第3章旋转机械参数的测试与识别,主要涉及滑动轴承、滚动轴承和挤压油膜阻尼器的参数测试与识别,转子系统边界参数的识别,以及旋转机械的参数检测等内容。第4章机械设备的故障监测与分析方法,主要讨论灰色诊断、模糊诊断、模式识别、神经网络等分析方法,以及智能诊断系统和变速旋转机械转子的状态监测等。第5章旋转机械的故障机理与诊断,主要讨论齿轮、滚动轴承、转子系统的故障机理与诊断,以及汽轮发电机组故障诊断与治理等。第6章发动机动力学,主要介绍发动机转子的振动、转子振动的进动分析、发动机高压转子的结构动力学设计、发动机转子振动的可容模态和减振设计,以及双转子系统的振动和设计等。第7章机床动力学,主要介绍机床结构的动力学理论模型与参数识别、机床部件和机床结合部的动力学分析、机床结构动力特性的综合分析与动态设计、切削过程的动力特性和自激振动等。

  固体材料的破坏是包含材料损伤、疲劳和断裂的综合物理现象。研究固体材料破坏的本质,不能仅从纳观、微观、细观或宏观角度单独分析,而必须串通各个物质层次进行综合分析。从原子层次到宏观层次,尺度跨越数亿倍,这种微-细观结构可能的位形数量是可想而知的。解决固体破坏问题的困难不仅在于大跨尺度引起的复杂性,不同的环境、载荷和材料类型使破坏的形式和机制也各不相同,因此固体材料的破坏是一个持续了300多年的科学难题。现代设备的全寿命管理,需要尽可能准确地计算机械产品的设计和使用寿命。因此,从损伤、疲劳和断裂的角度系统研究固体材料的破坏是现代机械设计的必然要求。

  《高等机械系统动力学——疲劳与断裂》(李有堂著.北京:科学出版社,2024.6)主要讨论机械的疲劳与断裂。全书共6章。第1章是损伤、疲劳与断裂概述。第2章金属损伤理论,内容包括损伤理论基础、脆性与韧性损伤理论、蠕变损伤理论、疲劳损伤理论、各向同性损伤理论、各向异性损伤理论、细观损伤理论。第3章金属疲劳理论,介绍材料的弹塑性本构关系、材料的多轴循环应力应变特性、多轴循环应力应变关系、多轴疲劳裂纹的扩展机理与损伤参量、多轴疲劳损伤累积模型、多轴疲劳寿命预测方法、疲劳裂纹的扩展特性和高温多轴疲劳特性。第4章金属断裂理论,内容包括线弹性裂纹理论、复合型裂纹的脆断理论、弹塑性断裂理论、尖端弹塑性高阶场 、金属材料裂纹动态扩展理论、裂纹的快速传播与止裂问题。第5章特殊问题断裂理论,内容包括V形切口问题、界面裂纹及动态扩展、双材料界面动态裂纹扩展、异弹界面裂纹的断裂分析等。第6章动态问题的数值方法,内容包括有限元法、V形切口问题的有限元法、断裂动力学问题的无限相似单元法、动力学问题的边界元法等。

  机械振动是机械装备运行过程中存在的普遍现象。同其他自然现象一样,机械振动具有有利与有害两个方面的特性。充分利用振动的有利特性和有效防控振动的有害特性是机械振动研究的主要目标和核心内容。机械振动是机械学的一个重要分支,其研究任务和内容包括机械系统的振动、 机械结构动强度和机构动力学分析。现代机械与设备日益向高效率、高速度、高精度、高承载能力及高度自动化方向发展,而工程结构却又向着轻型、精巧的方向发展,这使得振动问题更加突出,因此振动学科得到了飞速的发展。随着机械振动理论的迅速发展,出现了许多新理论、新方法和新成果,总结这些新的理论和成果,并将其运用于教学实践中,使学生掌握现代动态设计的基本理论和方法,是机械工程学科发展的迫切需要。

  《机械振动理论与应用》(李有堂著.北京:科学出版社,2012.10第一版;2020.6第二版)为适应现代机械产品和结构的振动检测与分析、振动利用与振动防治需要,以及研究生“机械振动”课程的教学要求,结合作者多年的科研实践、机械振动教学实践撰写而成。全书共13章。第一部分为基础理论篇,内容包括绪论、振动问题的力学基础、单自由度系统的振动、两自由度系统的振动和多自由度系统的振动。第二部分为应用篇,内容包括机械振动系统利用工程、机械振动系统防治工程、振动系统的测试与辨识及分析。第三部分为深化理论篇,内容包括多自由度系统振动的分析方法、连续系统的振动、随机激励下的振动、非线性振动和自激振动。书中各章均有相当数量的例题、思考题和习题,便于读者理解和练习。