編輯推薦語(yǔ)
郭仁生編著的《機(jī)械工程設(shè)計(jì)分析和MATLAB應(yīng)用(第3版)》結(jié)合三十多個(gè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)分析課題，講解了數(shù)學(xué)建模、編制M文件、運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)方法、運(yùn)算求解和結(jié)果分析等內(nèi)容，力圖體現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)方法、MATLAB功能和實(shí)際工程技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。本書(shū)可作為工科院校制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程教學(xué)和課題設(shè)計(jì)用書(shū)，也可作為工程技術(shù)人員基于MATLAB平臺(tái)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)方法，分析和求解機(jī)械工程問(wèn)題的參考書(shū)。
目錄
出版說(shuō)明
前言
第1篇 MATLAB基礎(chǔ)和科學(xué)計(jì)算
第1章 MATLAB操作基礎(chǔ)
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB的主要模塊
1.1.2 MATLAB的主要特點(diǎn)
1.2 MATLAB的系統(tǒng)界面和菜單功能
1.2.1 MATLAB系統(tǒng)界面
1.2.2 主窗口的菜單功能
1.3 運(yùn)算符和標(biāo)點(diǎn)符
1.3.1 運(yùn)算符
1.3.2 標(biāo)點(diǎn)符
1.4 數(shù)據(jù)類(lèi)型
1.4.1 數(shù)值量
1.4.2 字符量
1.4.3 變量
1.5 基本數(shù)學(xué)函數(shù)
1.5.1 三角函數(shù)
1.5.2 指數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)
1.5.3 取整和取余函數(shù)
1.5.4 通用數(shù)學(xué)分析函數(shù)
第2章 矩陣和數(shù)組及其運(yùn)算
2.1 矩陣的建立及變換
2.1.1 矩陣的建立
2.1.2 矩陣的轉(zhuǎn)置和變換
2.2 矩陣元素和子矩陣的提取
2.2.1 矩陣元素的提取
2.2.2 子矩陣的提取
2.3 矩陣的運(yùn)算
2.3.1 矩陣的加法和減法
2.3.2 矩陣的乘法
2.3.3 矩陣的求逆
2.3.4 向量的范數(shù)和矩陣行列式的值
2.3.5 矩陣的除法
2.4 數(shù)組的運(yùn)算
2.4.1 數(shù)組的加法和減法
2.4.2 數(shù)組的乘法
2.4.3 數(shù)組的除法
2.4.4 數(shù)組的乘方
第3章 符號(hào)運(yùn)算基礎(chǔ)
3.1 建立符號(hào)對(duì)象
3.1.1 建立符號(hào)量
3.1.2 建立符號(hào)表達(dá)式
3.1.3 符號(hào)表達(dá)式中變量的確定
3.2 符號(hào)表達(dá)式的基本運(yùn)算
3.2.1 符號(hào)表達(dá)式的四則運(yùn)算
3.2.2 符號(hào)表達(dá)式分子和分母的提取
3.2.3 符號(hào)表達(dá)式的處理
3.3 符號(hào)函數(shù)的復(fù)合函數(shù)和反函數(shù)
3.3.1 符號(hào)函數(shù)的復(fù)合函數(shù)
3.3.2 符號(hào)函數(shù)的反函數(shù)
3.4 符號(hào)表達(dá)式與數(shù)值表達(dá)式之間的轉(zhuǎn)換和運(yùn)算精度控制
3.4.1 符號(hào)表達(dá)式與數(shù)值表達(dá)式之間的轉(zhuǎn)換
3.4.2 符號(hào)和數(shù)值運(yùn)算精度控制
第4章 M文件和流程控制結(jié)構(gòu)
4.1 M文件的分類(lèi)
4.1.1 命令文件
4.1.2 函數(shù)文件
4.2 流程控制結(jié)構(gòu)
4.2.1 順序結(jié)構(gòu)
4.2.2 循環(huán)結(jié)構(gòu)
4.2.3 選擇結(jié)構(gòu)
第5章 數(shù)據(jù)可視化
5.1 繪制二維曲線
5.2 圖形格式設(shè)定和修飾
5.2.1 設(shè)置圖形窗口
5.2.2 系統(tǒng)坐標(biāo)控制
5.2.3 標(biāo)注圖形
5.2.4 特殊符號(hào)的標(biāo)注
5.3 在極坐標(biāo)系中繪制曲線
5.4 符號(hào)函數(shù)繪圖
5.5 填充圖形
5.6 繪制三維圖形
5.6.1 繪制三維曲線
5.6.2 繪制三維曲面
第6章 多項(xiàng)式運(yùn)算和數(shù)據(jù)插值
6.1 多項(xiàng)式運(yùn)算
6.1.1 符號(hào)多項(xiàng)式的生成
6.1.2 求多項(xiàng)式的值和根
6.1.3 多項(xiàng)式的乘法和除法運(yùn)算
6.1.4 多項(xiàng)式的導(dǎo)數(shù)和積分
6.2 數(shù)據(jù)插值
6.2.1 一維數(shù)據(jù)插值
6.2.2 二維數(shù)據(jù)插值
第7章 函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和積分
7.1 函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
7.1.1 函數(shù)導(dǎo)數(shù)的解析解
7.1.2 二維函數(shù)和參數(shù)方程的偏導(dǎo)數(shù)
7.1.3 n維函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)
7.1.4 數(shù)值微分
7.1.5 函數(shù)的梯度和梯度的模
7.2 函數(shù)的積分
7.2.1 不定積分的解析解
7.2.2 定積分
7.2.3 數(shù)值積分
7.2.4 函數(shù)的重積分
第8章 代數(shù)方程和常微分方程求解
8.1 代數(shù)方程求解
8.1.1 代數(shù)方程圖解法
8.1.2 代數(shù)方程的解析解
8.1.3 線性方程組的數(shù)值解
8.1.4 非線性方程的數(shù)值解
8.2 常微分方程求解
8.2.1 常微分方程的解析解
8.2.2 常微分方程的數(shù)值解
8.2.3 高階微分方程的降階求解
8.2.4 剛性微分方程的數(shù)值解
8.2.5 微分代數(shù)方程的數(shù)值解
第9章 最優(yōu)化問(wèn)題和遺傳算法
9.1 MATLAB優(yōu)化工具箱的應(yīng)用
9.1.1 線性規(guī)劃問(wèn)題
9.1.2 二次規(guī)劃問(wèn)題
9.1.3 無(wú)約束非線性規(guī)劃問(wèn)題
9.1.4 約束非線性規(guī)劃問(wèn)題
9.1.5 多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題
9.2 遺傳算法
9.2.1 遺傳優(yōu)化算法函數(shù)
9.2.2 無(wú)約束優(yōu)化的遺傳算法
9.2.3 約束優(yōu)化的遺傳算法
第2篇 機(jī)械工程設(shè)計(jì)分析應(yīng)用
第10章 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析
10.1 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
10.1.1 給定極限位置和最小傳動(dòng)角的設(shè)計(jì)問(wèn)題
10.1.2 給定連架桿對(duì)應(yīng)位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題
10.2 連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)定函數(shù)和軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)
10.2.1 實(shí)現(xiàn)預(yù)定函數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
10.2.2 實(shí)現(xiàn)連桿軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)
10.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
10.3.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型和求解方法
10.3.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的求解方法
10.3.3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差分析
10.4 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
10.4.1 機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的角位移和角速度
10.4.2 機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)比
10.4.3 計(jì)算實(shí)例的M文件和運(yùn)算結(jié)果
10.5 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度綜合
10.5.1 機(jī)構(gòu)的尺度參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析
10.5.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等影響法精度綜合
10.5.3 計(jì)算實(shí)例和M文件
第11章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和輪系的運(yùn)動(dòng)分析
11.1 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
11.1.1 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程
11.1.2 槽輪的運(yùn)動(dòng)參數(shù)
11.1.3 計(jì)算實(shí)例的M文件和運(yùn)算結(jié)果
11.2 針輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算和運(yùn)動(dòng)分析
11.2.1 針輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
11.2.2 針輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
11.2.3 M文件和計(jì)算結(jié)果
11.3 面粉攪拌機(jī)工作頭旋輪軌跡分析和仿真
11.3.1 攪拌機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)
11.3.2 內(nèi)外嚙合錐齒輪行星傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析
11.3.3 行星機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模擬分析的M文件和運(yùn)算結(jié)果
第12章 凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和設(shè)計(jì)計(jì)算
12.1 對(duì)心直動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的計(jì)算
12.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的圖解
12.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的計(jì)算
12.1.3 計(jì)算實(shí)例M文件和運(yùn)算結(jié)果
12.2 盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算和運(yùn)動(dòng)分析
12.2.1 盤(pán)形凸輪設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析的步驟和數(shù)學(xué)模型
12.2.2 盤(pán)形凸輪設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例和CAD基本方法
12.2.3 編制M文件的基本方法和運(yùn)算結(jié)果
12.3 共軛平面分度凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
12.3.1 共軛平面分度凸輪機(jī)構(gòu)主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析
12.3.2 共軛平面分度凸輪機(jī)構(gòu)主要幾何尺寸計(jì)算
12.3.3 共軛平面分度凸輪輪廓直角坐標(biāo)計(jì)算
12.3.4 共軛平面分度凸輪機(jī)構(gòu)工作情況分析
12.3.5 設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例、M文件和運(yùn)算結(jié)果
12.4 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析
12.4.1 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析
12.4.2 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)主要幾何尺寸計(jì)算
12.4.3 圓柱分度凸輪工作輪廓計(jì)算
12.4.4 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
12.4.5 M文件和計(jì)算結(jié)果
第13章 撓性傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
13.1 V帶傳動(dòng)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
13.1.1 V帶傳動(dòng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
13.1.2 M文件和運(yùn)算結(jié)果
13.1.3 使用最大最小化函數(shù)求解多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的討論
13.2 同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
13.2.1 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟和內(nèi)容
13.2.2 M文件和運(yùn)算結(jié)果
13.3 滾子鏈傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
13.3.1 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的有關(guān)公式和曲線擬合
13.3.2 滾子鏈傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
13.3.3 M文件與計(jì)算結(jié)果
第14章 齒輪、蝸桿和螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
14.1 齒輪傳動(dòng)參數(shù)測(cè)定和公法線公差計(jì)算
14.1.1 變位齒輪傳動(dòng)參數(shù)的測(cè)定和計(jì)算
14.1.2 斜齒圓柱齒輪公法線長(zhǎng)度及其偏差的計(jì)算
14.2 圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
14.2.1 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的簡(jiǎn)化方法
14.2.2 M文件基本流程和主要處理方法
14.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例的M文件和運(yùn)算結(jié)果
14.3 齒輪傳動(dòng)的幾何規(guī)劃
14.3.1 構(gòu)造幾何規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型
14.3.2 幾何規(guī)劃算法分析
14.3.3 幾何規(guī)劃實(shí)例
14.3.4 M文件和運(yùn)算結(jié)果
14.4 兩級(jí)圓柱齒輪減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)
14.4.1 兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)理論
14.4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例和數(shù)學(xué)模型
14.4.3 M文件和運(yùn)算結(jié)果
14.5 錐齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的遺傳算法
14.5.1 錐齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
14.5.2 采用懲罰函數(shù)法構(gòu)造適應(yīng)度函數(shù)
14.5.3 遺傳算法的M文件和運(yùn)算結(jié)果分析
14.6 圓柱蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
14.6.1 建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
14.6.2 設(shè)計(jì)實(shí)例M文件和計(jì)算結(jié)果
14.7 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
14.7.1 螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容
14.7.2 螺旋起重器設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例
14.7.3 M文件和運(yùn)算結(jié)果
第15章 軸系設(shè)計(jì)計(jì)算和分析
15.1 軸系部件設(shè)計(jì)計(jì)算
15.1.1 機(jī)械傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
15.1.2 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
15.1.3 圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
15.1.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
15.1.5 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算
15.1.6 平鍵連接選用計(jì)算
15.1.7 M文件和運(yùn)算結(jié)果
15.2 機(jī)床主軸優(yōu)化設(shè)計(jì)
15.2.1 建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
15.2.2 計(jì)算實(shí)例和M文件
15.3 主軸支承靜不定結(jié)構(gòu)的計(jì)算
15.3.1 主軸支承靜不定結(jié)構(gòu)分析
15.3.2 軸承徑向反力位置-載荷關(guān)系曲線的分段擬合
15.3.3 建立主軸力矩平衡方程
15.3.4 計(jì)算主軸前支承的徑向反力
15.3.5 計(jì)算流程圖
15.3.6 計(jì)算實(shí)例和M文件
15.4 轉(zhuǎn)軸的可靠性分析與設(shè)計(jì)
15.4.1 機(jī)械零件的可靠度計(jì)算
15.4.2 轉(zhuǎn)軸的可靠性設(shè)計(jì)
15.4.3 M文件和運(yùn)算結(jié)果
第16章 機(jī)械連接設(shè)計(jì)計(jì)算
16.1 螺栓聯(lián)接選用計(jì)算
16.1.1 受軸向靜載荷的螺栓聯(lián)接計(jì)算
16.1.2 受軸向變載荷的螺栓聯(lián)接計(jì)算
16.1.3 M文件和運(yùn)算結(jié)果
16.2 螺栓組聯(lián)接的優(yōu)化設(shè)計(jì)
16.2.1 螺栓單價(jià)與直徑的關(guān)系
16.2.2 計(jì)算實(shí)例與數(shù)學(xué)模型
16.2.3 M文件和計(jì)算結(jié)果
16.3 圓柱螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算
16.3.1 圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算原理
16.3.2 計(jì)算實(shí)例和M文件
第17章 優(yōu)化設(shè)計(jì)分析和曲線擬合
17.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的幾何描述
17.1.1 設(shè)計(jì)空間的幾何描述方法
17.1.2 應(yīng)用實(shí)例M文件和描述圖形
17.2 人字架結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)
17.2.1 人字架的力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
17.2.2 M文件和運(yùn)算結(jié)果
17.2.3 優(yōu)化問(wèn)題的幾何描述
17.3 梯形截面管道結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)
17.3.1 計(jì)算實(shí)例和優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
17.3.2 無(wú)約束非線性?xún)?yōu)化函數(shù)的運(yùn)用
17.3.3 M文件運(yùn)算結(jié)果分析和幾何描述
17.4 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的理想有效解
17.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化的策略
17.4.2 計(jì)算實(shí)例和優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
17.4.3 M文件的主要特點(diǎn)
17.4.4 運(yùn)算結(jié)果分析
17.5 無(wú)心磨削工藝參數(shù)的優(yōu)化
17.5.1 無(wú)心磨削工藝參數(shù)分析
17.5.2 建立工藝參數(shù)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
17.5.3 M文件和運(yùn)算結(jié)果
17.5.4 優(yōu)化結(jié)果的分析和處理
17.6 曲線擬合和多項(xiàng)式擬合
17.6.1 直線擬合
17.6.2 曲線擬合
17.6.3 多項(xiàng)式擬合
17.6.4 計(jì)算實(shí)例和M文件
參考文獻(xiàn)
