×

多体力学和可视化。 (英语) Zbl 1077.70001号

伦敦:施普林格(ISBN 1-85233-799-0/hbk)。xvii,第504页。(2005).
这本书不同于传统的力学教科书。作者在这里开发了一门基于问题学习概念的课程,而不是为对解决机械问题感兴趣的工程科学或机械工程专业学生的专业发展提供必要的背景。它使学生能够积累理论知识,对复杂机械系统及其运动的建模和可视化形成直观的见解,并完善实际技能。这种方法应该会引起精通计算机的学生的极大兴趣,他们希望在机械系统的数学和物理建模方面获得更多的通用技能,而不仅仅是解决问题的技能,以便制作有吸引力的计算机模拟和动画程序。
教学目标是让学生准备:为任意多体机构的运动学和动力学建模;根据一组描述性变量和控制其演变的微分方程组,对该机制的一般运动进行数学描述;在计算机图形应用程序中实现此描述,以动画和可视化机构的期望或观察运动。
为了编写课程材料,作者遵循了符合现代工科学生教育背景、兴趣和观点的教学原则,即:归纳学习法,通过在特定情况下的观察区分一般模式;需要重复和审查重要概念,并通过数值示例加强这些概念;视觉指导,让学生区分不同层次的知识;将计算机工具、视觉表现和主动学习元素深度融合,以吸引广泛的学习策略和偏好。
与理论演示平行,本书包括一系列计算机代数程序,用于实现复杂多体机构的高级计算。这个名为MAMBO工具箱的软件包基于一组用MAPLE编程语言编写的过程,与MAPLE V及更高版本以及MATLAB的扩展符号工具箱兼容。计算机图形应用程序MAMBO允许学生检查数学分析,并通过显示整个建模阶段所做决策的含义来可视化他们的努力结果。
本书的一个有价值的特点是为学期团队作业推荐了各种动画和建模项目,并概述了具体的项目演示结构。这些例子说明了多体力学和可视化项目的复杂性,MAMBO有助于定义机构的特定几何结构和控制其行为的微分方程。本教材的早期版本已被用作大二、高年级和研究生一级课程的课程文献,这些课程涉及多体机制和可视化,由作者在美国弗吉尼亚州布莱克斯堡的弗吉尼亚理工学院和州立大学以及斯德哥尔摩的皇家理工学院提供,瑞典。这一优秀的研究成果值得广泛传播和接受。

MSC公司:

70-02 与粒子力学和系统力学有关的研究展览会(专著、调查文章)
70E55型 多体系统动力学
70-08年 粒子力学和系统力学问题的计算方法
68单位05 计算机图形;计算几何(数字和算法方面)
68岁20岁 模拟(MSC2010)
68瓦30 符号计算和代数计算

软件:

Matlab公司曼波枫树
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用