工程中的对象是有大量的零部件构成的系统。对它们进行优化设计和分析可以分为两类。

    结构    它的主要特点是，在正常的工况下构件间没有相对运动。如桥梁，航天航空器，车辆的壳体。主要关心的是结构在载荷作用时的强度，刚度，稳定性。这是固体力学和结构动力学研究的内容。

  机构   其特点是系统在运动过程中有相对运动。如航天航空器，机车，汽车，机器人等。该力学模型为多个物体通过运动副连接的系统，为多体系统。这是计算多体动力学研究的内容。

复杂机械系统人们关系的问题大致有三类

  运动学分析

       在不考虑系统运动的起因的情况下研究各部件的位置与姿态以及它们变化速度与加速度的关系。如平面机构和空间机构，它们通过运动副和驱动副连接在一起。数学模型为各部件的位置与姿态坐标的非线性代数方程，以及速度与加速度的线性方程。

 静力学分析

        系统受到静态载荷作用下，确定在运动副制约下系统的平衡位置以及运动副的静约束力。

   动力学分析

        研究载荷与系统运动的关系，即为动力学问题。

         研究复杂机械系统在载荷作用下各部件的动力学响应时工程设计当中总要的问题。

        已知外力求系统的运动学的为题归结为求非线性微分方程的积分。称为动力学的正问题。

       已知运动确定运动副的动约束力问题是动力学的正问题。

       现代的机械系统离不开控制技术，工程中经常遇到这样的为题，系统的部分构件受到控制，他们按照某种运动规律运动时，讨论外载荷作用下其它构件如果运动，为动力学正逆问题。

   多刚体系统

           航天和机械两大工程领域运用不同的建模方法，主要是在刚体的位形的描述。

          航天  主要以系统的每个铰的一对邻近刚体为单元，以一个刚体为参考物，另一个刚体相对的位形又铰的广义坐标来描述。

          机械  以总体坐标为参考系

 计算多体动力学的两大流派，拉格朗日方法，和笛卡尔方法。

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