非线性方法在工程中的应用

Liming Dai

Nonlinear Approaches in

Engineering Applications

2012，535p

Hardcover

ISBN9781461414681

编者主持了2009年度和2010年度美国工程师协会的学术会议，会议重点讨论了非线性动力系统和声学动力系统的控制、方法优化等议题，这些会议讨论内容给编者提供了大量素材，亦是本书诞生的基础。

非线性模型及其应用关注的是工程领域中常见的非线性现象。本书所描述的非线性方法提供了坚实的理论基础和实用的工具。这里呈现的非线性的分析方法如动力系统、最优控制、非线性动力学和声学方法等，提高了工程设计和分析系统的高效率和准确性，使用更少的能源和最短的停工期。本书提供的非线性分析方法的应用覆盖了广泛的应用范围和领域，包括微谐振器、纳米技术、土壤侵蚀的非线、非线性种群动力学、减少振动和噪音的方法，以及对三壁碳纳米管振动等。

周期比和统计假设被用作初始方法来介绍非线性动力系统特性。主要内容有：1.薄膜挤压的非线性模型在微杆、微悬臂等微电子机械系统和共振器中的应用，引入阻尼模型、刚度模型、非线性非极化模型作为典型，给予数值推导和动力分析；2.运用非连续动力系统的理论解析两个激励周期的费米振子非线性动力行为，给予了周期性运动和稳定性的解析。非线性粘弹性材料的本构方程和粘弹性模型的应力弛豫函数，介绍了几种粘弹性模型，如齐纳模型、维谢尔模型、非线性幂模型、非线性对数模型，以及应力弛豫的原理和实验测试方法；3.利用有限元分析为纳米和宏观系统非线性动力系统建模；4.松弛系泊的潜体平衡，考虑重力、浮力、粘滞力、外加力和力矩等诸多因素下平衡方程；5.对于接收和反射电磁信号的反射器的非线性网格的部署，从设计到建模再到分析都给出了详实的理论依据和实际模型例证；6.基于智能卡尺的非线性智能机电制动系统、旋转的圆锥型的截面的非线性动力学非线性方法在工程中应用的较好例证；7.约束系统的运动方程、不可压缩流体的非线性动力学、对跳跃机器人的能量守恒设计和非线性控制之间的平衡协作、人体的非线性动力学等都是非线性方法应用的典范。

本书可供力学、机械工程、数学、物理、航空航天、土木工程等专业的高年级本科生、研究生阅读学习，也可作为教师和相关领域科研人员的参考书。

孙伟，博士生

（中国科学院半导体所）

Sun Wei， Doctoral Candidate

（Institute of Semiconductor， CAS）