本書介紹了虛擬產(chǎn)品開發(fā)與虛擬樣機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)、內(nèi)容及其應(yīng)用，機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真在數(shù)字化功能樣機(jī)中的重要作用以及多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本理論，包括多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模、多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模、多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程求解及多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的剛性（Stiff）問題，并結(jié)合 ADAMS 軟件進(jìn)一步介紹了 ADAMS 軟件的基本算法，包括 ADAMS 建模中的概念、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析算法、動(dòng)力學(xué)分析算法、靜力學(xué)分析及線性化分析算法以及 ADAMS 軟件積分器介紹。根據(jù)作者使用 ADAMS 的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，結(jié)合實(shí)際的例子對(duì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析的建模、分析、優(yōu)化以及專用仿真系統(tǒng)的二次開發(fā)等進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述。本書可作為高?！皺C(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析”課程教材，對(duì)從事機(jī)械系統(tǒng)數(shù)字化功能樣機(jī)的建模、求解、專業(yè)化仿真系統(tǒng)二次開發(fā)的工程技術(shù)人員具有重要的實(shí)用價(jià)值，可作為機(jī)電工程類本科、研究生教學(xué)用書。

　　20 世紀(jì) 50 年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展已經(jīng)為工程設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化技術(shù)帶來全面的變革。計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、軟件等技術(shù)的不斷地結(jié)合、融合推動(dòng)著設(shè)計(jì)理念、理論、方法、技術(shù)乃至工具的進(jìn)步，設(shè)計(jì)理論研究、新技術(shù)技術(shù)應(yīng)用空前繁榮。上世紀(jì)九十年代以前以 C3P（CAD/CAE/CAM/PDM）為代表的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具 CAX 在工業(yè)界得到廣泛普及，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，“數(shù)字化”作為顯著時(shí)代技術(shù)特征初露端倪。C3P 首次用計(jì)算機(jī)取代人完成產(chǎn)品開發(fā)過程中機(jī)械、繁瑣、重復(fù)的繪圖、計(jì)算和例程管理類工作，大大提高了產(chǎn)品開發(fā)效率，但由于學(xué)科的融合度較低，各類設(shè)計(jì)工具更多地表現(xiàn)為單一學(xué)科技術(shù)的軟件化，其相互集成亦是以軟件接口實(shí)現(xiàn)所謂的數(shù)據(jù)集成，因此，以 C3P 為代表的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具對(duì)更高層次的設(shè)計(jì)活動(dòng)如綜合分析、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)乃至創(chuàng)新設(shè)計(jì)缺乏有效的可操作的支持。針對(duì)這些不足，上世紀(jì)九十年代中期以來，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)更多地強(qiáng)調(diào)了基于多體系統(tǒng)（Multi-body System）復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、基于多學(xué)科協(xié)同（Multidisciplinary collaborative）集成框架的優(yōu)化設(shè)計(jì)、基于本構(gòu)融合的多領(lǐng)域統(tǒng)一建模（Multi-domain physical modeling）可重用機(jī)、電、液、控?cái)?shù)字化功能樣機(jī)分析的研究與開發(fā)，并逐步形成相關(guān)技術(shù)和平臺(tái)工具；在設(shè)計(jì)管理方面，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）向產(chǎn)品全生命周期拓延，已形成產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)（PLM）?？梢哉f，多學(xué)科、多領(lǐng)域的融合滲透是 21 世紀(jì)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)發(fā)展的主線，M3P 已成為當(dāng)前技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用的時(shí)代特征。多學(xué)科融合在推動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)變革使學(xué)科、領(lǐng)域、專業(yè)的界限逐步弱化，對(duì)技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用人員提出新的要求，無論是研究、開發(fā)者還是應(yīng)用工程師都需要站在全局的高度把握機(jī)電產(chǎn)品的多學(xué)科、多領(lǐng)域性，學(xué)習(xí)、研究和掌握全新的設(shè)計(jì)理念、方法和技術(shù)。華中科技大學(xué)國家 CAD 支撐軟件工程技術(shù)研究中心，自上世紀(jì) 80 年代以來在優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及 CAD 支撐技術(shù)方面進(jìn)行了深入的基礎(chǔ)研究，在相關(guān)共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)取得一批成果，其中許多成果在國內(nèi)工業(yè)界得到廣泛推廣，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益。近年來，該中心在 M3P 方面結(jié)合工業(yè)應(yīng)用開展了大量的共性、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用研究。本書的主要編創(chuàng)者陳立平、張?jiān)魄?、任為群、覃剛在本領(lǐng)域具備多年研究開發(fā)積累和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。編創(chuàng)組針對(duì)國內(nèi)多體動(dòng)力學(xué)、數(shù)字化功能樣機(jī)技術(shù)的日益增長的需求，結(jié)合技術(shù)教學(xué)和工程應(yīng)用現(xiàn)狀，以國際上具有代表性的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模及仿真平臺(tái) ADAMS 為例，對(duì)機(jī)械數(shù)字化功能樣機(jī)的建模理論、方法、求解、通用平臺(tái)架構(gòu)、專業(yè)化二次開發(fā)、典型工業(yè)應(yīng)用實(shí)例等方面進(jìn)行了全面、具體、生動(dòng)地闡述，對(duì)相關(guān)技術(shù)研究、系統(tǒng)開發(fā)和工程應(yīng)用人員具有重要實(shí)用價(jià)值，同時(shí)亦可作為機(jī)電工程本科、研究生教學(xué)用書。華中科技大學(xué) CAD 中心周凡利、王波、項(xiàng)俊、楊勇、陳萌等研究生參與了本書的編寫工作，在此一并表示衷心感謝。

　　本章首先介紹虛擬產(chǎn)品開發(fā)與虛擬樣機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)、內(nèi)容及其應(yīng)用；在此基礎(chǔ)上提出數(shù)字化樣機(jī)的概念，并由此引入機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真，概述了機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真在數(shù)字化功能樣機(jī)中的重要作用；最后闡述了機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真的發(fā)展方向及前沿。通過本章的學(xué)習(xí)可以對(duì)虛擬樣機(jī)技術(shù)及機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析仿真技術(shù)的內(nèi)容及發(fā)展有較深入的了解，便于以后對(duì)具體內(nèi)容的學(xué)習(xí)掌握。