轨道交通系统动力学与MATLAB程序设计 / “十四五”普通高等教育轨道交通专业系列教材
￥38.00定价
作者： 王英杰
出版时间：2024-06
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113307622
- 1版
- 521425
- 48256827-6
- 16开
- 2024-06
- 轨道交通
- 本科
作者简介
内容简介
本书是北京交通大学本研跨学科高级课程“轨道交通系统动力学与MATLAB程序设计”的授课教材。全书分为两部分：第一部分为MATLAB知识，包括MATLAB简介、MATLAB编程基本知识、MATLAB绘图、MATLAB数值分析等内容；第二部分为轨道交通系统动力学理论及编程实践，包括单自由度车辆模型、多自由度车辆模型、分布参数系统振动、桥梁结构垂向振动等内容。在相关理论讲解之后均附有案例及MATLAB求解，通过MATLAB编程加深读者对动力学知识的掌握程度。
本书适合作为普通高等院校轨道交通类专业（如铁道工程、桥梁工程、车辆工程等）高年级本科生及研究生教材，也可作为学习MATLAB的工具书，还可供相关领域科研及工程设计人员参考。
本书适合作为普通高等院校轨道交通类专业（如铁道工程、桥梁工程、车辆工程等）高年级本科生及研究生教材，也可作为学习MATLAB的工具书，还可供相关领域科研及工程设计人员参考。
目录
1.1MATLAB基本知识2
1.1.1MATLAB系统结构2
1.1.2MATLAB的特点3
1.1.3启动和退出MATLAB程序3
1.1.4MATLAB帮助4
1.2MATLAB R2020a工作环境5
1.3MATLAB基本命令7
1.3.1变量存储与赋值7
1.3.2矩阵和向量8
1.3.3数据文件管理10
1.3.4常用数学函数17
1.4MATLAB矩阵及运算18
1.4.1特殊矩阵18
1.4.2基本算术运算18
1.4.3矩阵下标应用22
1.4.4矩阵分析25
习题27
第2章MATLAB编程基本知识28
2.1M文件28
2.1.1脚本M文件29
2.1.2函数M文件30
2.2程序流程控制语句32
2.2.1顺序结构语句32
2.2.2判断结构语句33
2.2.3循环结构语句37
2.2.4程序终止语句44
2.3程序调试和优化45
2.3.1程序错误类型45
2.3.2调试工具46
2.3.3程序调试过程49
2.3.4程序性能分析与优化52
习题55
第3章MATLAB绘图56
3.1绘图基本命令56
3.2二维绘图60
3.2.1基本二维绘图60
3.2.2特殊二维图形65
3.3三维绘图71
3.3.1三维曲线图71
3.3.2三维网格图72
3.3.3三维曲面图73
习题77
第4章MATLAB数值分析78
4.1傅里叶变换及MATLAB程序78
4.1.1连续傅里叶变换78
4.1.2离散傅里叶变换79
4.1.3离散傅里叶变换的MATLAB实现80
4.2数值积分算法及MATLAB程序82
4.2.1数值积分原理82
4.2.2Newmarkβ法的MATLAB实现84
4.3数据插值与拟合87
4.3.1一维数据插值87
4.3.2二维数据插值90
4.4数据统计分析94
4.4.1基本统计量94
4.4.2统计描述函数101
习题104
第5章单自由度车辆模型及MATLAB求解106
5.1单自由度车辆振动方程的建立106
5.1.1作用在车辆系统上的力107
5.1.2单自由度车辆振动方程107
5.2单自由度车辆自由振动分析108
5.2.1无阻尼自由振动108
5.2.2有阻尼自由振动110
5.3简谐荷载下单自由度车辆振动分析112
5.3.1无阻尼简谐荷载反应112
5.3.2有阻尼简谐荷载反应114
5.4单自由度车辆振动MATLAB求解115
5.4.1案例一115
5.4.2案例二119
5.5内容拓展122
5.5.1重力对单自由度车辆运动方程的影响122
5.5.2共振反应及动力放大系数123
习题125
第6章多自由度车辆模型及MATLAB求解126
6.1两自由度车辆振动分析126
6.1.1振动方程建立126
6.1.2两自由度体系无阻尼自由振动方程的解127
6.2多自由度体系的振动分析128
6.2.1多自由度体系的频率方程128
6.2.2多自由度体系的振型分析130
6.2.3无阻尼多自由度体系动力反应的振型叠加法132
6.2.4有阻尼多自由度体系动力反应的振型叠加法134
6.3多自由度车辆振动MATLAB求解136
6.3.1两自由度车辆振动MATLAB求解136
6.3.2六自由度车辆振动MATLAB求解141
习题149
第7章分布参数系统振动基础150
7.1欧拉梁的偏微分运动方程150
7.2梁的自振频率和振型152
7.3振型的正交性154
7.4内容拓展156
7.4.1铁木辛柯梁的偏微分运动方程156
7.4.2两端固支梁的自振频率和振型158
习题159
第8章桥梁结构垂向振动及MATLAB求解160
8.1移动力作用下简支梁振动分析160
8.1.1理论模型160
8.1.2案例及MATLAB程序求解162
8.2移动质量作用下简支梁振动分析165
8.2.1理论模型165
8.2.2案例及MATLAB程序求解167
8.3移动悬吊质量作用下简支梁振动分析170
8.3.1理论模型170
8.3.2案例及MATLAB程序求解173
8.4内容拓展177
习题180
参考文献180
1.1.1MATLAB系统结构2
1.1.2MATLAB的特点3
1.1.3启动和退出MATLAB程序3
1.1.4MATLAB帮助4
1.2MATLAB R2020a工作环境5
1.3MATLAB基本命令7
1.3.1变量存储与赋值7
1.3.2矩阵和向量8
1.3.3数据文件管理10
1.3.4常用数学函数17
1.4MATLAB矩阵及运算18
1.4.1特殊矩阵18
1.4.2基本算术运算18
1.4.3矩阵下标应用22
1.4.4矩阵分析25
习题27
第2章MATLAB编程基本知识28
2.1M文件28
2.1.1脚本M文件29
2.1.2函数M文件30
2.2程序流程控制语句32
2.2.1顺序结构语句32
2.2.2判断结构语句33
2.2.3循环结构语句37
2.2.4程序终止语句44
2.3程序调试和优化45
2.3.1程序错误类型45
2.3.2调试工具46
2.3.3程序调试过程49
2.3.4程序性能分析与优化52
习题55
第3章MATLAB绘图56
3.1绘图基本命令56
3.2二维绘图60
3.2.1基本二维绘图60
3.2.2特殊二维图形65
3.3三维绘图71
3.3.1三维曲线图71
3.3.2三维网格图72
3.3.3三维曲面图73
习题77
第4章MATLAB数值分析78
4.1傅里叶变换及MATLAB程序78
4.1.1连续傅里叶变换78
4.1.2离散傅里叶变换79
4.1.3离散傅里叶变换的MATLAB实现80
4.2数值积分算法及MATLAB程序82
4.2.1数值积分原理82
4.2.2Newmarkβ法的MATLAB实现84
4.3数据插值与拟合87
4.3.1一维数据插值87
4.3.2二维数据插值90
4.4数据统计分析94
4.4.1基本统计量94
4.4.2统计描述函数101
习题104
第5章单自由度车辆模型及MATLAB求解106
5.1单自由度车辆振动方程的建立106
5.1.1作用在车辆系统上的力107
5.1.2单自由度车辆振动方程107
5.2单自由度车辆自由振动分析108
5.2.1无阻尼自由振动108
5.2.2有阻尼自由振动110
5.3简谐荷载下单自由度车辆振动分析112
5.3.1无阻尼简谐荷载反应112
5.3.2有阻尼简谐荷载反应114
5.4单自由度车辆振动MATLAB求解115
5.4.1案例一115
5.4.2案例二119
5.5内容拓展122
5.5.1重力对单自由度车辆运动方程的影响122
5.5.2共振反应及动力放大系数123
习题125
第6章多自由度车辆模型及MATLAB求解126
6.1两自由度车辆振动分析126
6.1.1振动方程建立126
6.1.2两自由度体系无阻尼自由振动方程的解127
6.2多自由度体系的振动分析128
6.2.1多自由度体系的频率方程128
6.2.2多自由度体系的振型分析130
6.2.3无阻尼多自由度体系动力反应的振型叠加法132
6.2.4有阻尼多自由度体系动力反应的振型叠加法134
6.3多自由度车辆振动MATLAB求解136
6.3.1两自由度车辆振动MATLAB求解136
6.3.2六自由度车辆振动MATLAB求解141
习题149
第7章分布参数系统振动基础150
7.1欧拉梁的偏微分运动方程150
7.2梁的自振频率和振型152
7.3振型的正交性154
7.4内容拓展156
7.4.1铁木辛柯梁的偏微分运动方程156
7.4.2两端固支梁的自振频率和振型158
习题159
第8章桥梁结构垂向振动及MATLAB求解160
8.1移动力作用下简支梁振动分析160
8.1.1理论模型160
8.1.2案例及MATLAB程序求解162
8.2移动质量作用下简支梁振动分析165
8.2.1理论模型165
8.2.2案例及MATLAB程序求解167
8.3移动悬吊质量作用下简支梁振动分析170
8.3.1理论模型170
8.3.2案例及MATLAB程序求解173
8.4内容拓展177
习题180
参考文献180
