具体描述
高速控制系统广泛地应用于工业生产的不同领域和种类生产机械中，新型调速装置和控制技术不断涌现，控制方式数字化、网络化是发展的必然趋势。作为面向高职高专自动化类专业学生的一门专业课，必须做到理论适度，紧密结合生产实际。因此，本书按照循序渐进的原则，对交、直流高速系统的基本构成、控制规律、性能特点作了分析，在此基础上介绍了当今工业控制系统广泛应用的数字直流调速器和交流变频高速器，以及网络运动控制和PROFIBUS总线控制的基本知识。为体现高职高专教材的实用性，在尽量压缩理论公式推导等内容的同时，将MATLAB/Simulink仿真技术引入本书，使学生通过仿真结果直观地理解各种调速系统的原理和意义。
全书结构紧凑，内容充实，简明易懂，突出实用性和可操作性，适用于普通高职高专自动化类学生使用，也适用于应用型本科自动化类专业学生使用，还可作为工程技术人员的参考用书。
好的，下面是根据您的要求创作的图书简介： --- 《工程力学基础与应用》 图书简介 本书旨在为工程技术人员、理工科学生以及对结构力学与材料性能有深入了解需求的读者提供一本全面、深入且兼具实践指导意义的教材与参考手册。全书系统阐述了经典力学在现代工程实践中的核心原理与应用方法，重点聚焦于结构分析、材料行为预测以及动态响应控制等关键领域。 第一部分：静力学与结构分析的基石 本部分内容从最基本的力、力矩、平衡概念入手，系统构建了静力学分析的理论框架。我们深入探讨了平面与空间力系的平衡方程、约束反力、构件受力分析的图解法与解析法。特别强调了结构在静载荷作用下的内力分析，涵盖了梁、桁架、框架等典型结构形式的剪力图、弯矩图绘制与应用。 刚体与变形体的过渡： 本书清晰界定了刚体与变形体之间的概念区别，并引入了应力与应变的分析工具。应力分析部分详细讲解了柯西应力张量、主应力点的概念，以及不同材料在静力荷载下的本构关系，如胡克定律的各向异性拓展。我们将重点放在平面应力与平面应变状态的分析上，并辅以大量的工程实例，如薄壁容器的应力分布。 材料性能与失效理论： 材料科学是工程结构可靠性的基础。本章详尽介绍了金属、复合材料以及新型功能材料的力学性能测试方法，包括拉伸、压缩、剪切、扭转及冲击试验。我们剖析了材料的屈服、断裂、疲劳和蠕变行为，并全面梳理了多种工程失效准则（如最大剪应力理论、最大畸变能理论），指导工程师如何根据材料特性选择安全可靠的设计方案。 第二部分：动力学与振动控制 本部分从牛顿第二定律出发，系统地推进到系统动力学的研究，这是理解机械系统、土木结构在时变载荷下响应的关键。 振动理论基础： 我们从单自由度系统的自由振动、受迫振动开始，推导了系统的固有频率、阻尼比对响应特性的影响。随后扩展至多自由度系统，采用矩阵方法求解其特征值与特征向量，即系统的振型与固有频率。本书详细阐述了模态分析在工程中的重要性，如何通过模态分解来简化复杂系统的动力学分析。 非线性振动与随机振动： 为了更贴近实际工程环境，本书引入了非线性振动的分析方法，如相平面分析、谐波平衡法等。在随机振动方面，我们引入了随机过程理论，探讨了系统的功率谱密度函数（PSD）对系统输出响应的统计特征影响，这对地震工程、风力工程和机械设备动态稳定性分析至关重要。 振动控制技术： 从被动控制到主动控制，本章全面介绍了现代减振降噪的技术。内容包括隔振系统的设计、阻尼器的选择与应用（如粘滞阻尼器、磁流变阻尼器）。主动控制部分则重点介绍了反馈控制原理在振动抑制中的应用，如主动质量阻尼器（AMD）和调谐质量阻尼器（TMD）的设计与优化参数选择。 第三部分：高级结构分析与数值方法 本部分将理论分析与现代计算工具相结合，为解决复杂工程问题提供了强大的技术支持。 结构稳定性分析： 重点分析了结构的失稳问题，尤其是细长杆件的欧拉屈曲理论及其适用范围。对于复杂的几何构件，我们引入了非线性稳定性分析的概念，讨论了后屈曲行为和承载力的极限分析。 有限元方法（FEM）的原理与应用： 本书用清晰的数学推导阐述了有限元方法的基本思想，包括单元刚度矩阵的建立、汇集与求解过程。我们针对梁单元、板单元和实体单元的建模方法进行了详细说明，并重点讨论了网格划分、边界条件施加和求解器选择对计算结果精度的影响。此部分内容旨在使读者不仅能熟练使用商业软件，更能理解其背后的物理和数值基础。 断裂力学与疲劳寿命评估： 本章是材料安全评估的核心。我们详细介绍了线弹性断裂力学，包括应力强度因子（K因子）、断裂韧性（$ ext{K}_{ ext{IC}}$）以及裂纹扩展的 J 积分理论。在疲劳分析方面，我们对比了应力寿命法（S-N曲线）和应变寿命法（Coffin-Manson关系），并讲解了基于裂纹萌生和扩展的损伤容余度评估方法，以预测结构在循环载荷下的服役寿命。 结语 《工程力学基础与应用》力求在理论深度和工程实践之间架起一座坚实的桥梁。本书不仅是理解材料如何受力、结构如何响应的理论基石，更是进行高级结构设计、动态系统优化和故障诊断的必备工具书。书中的例题与习题均取自实际工程案例，旨在培养读者独立分析和解决复杂工程问题的能力。 ---
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