序

随着计算机的容量和算速的快速成长，CAE（计算机辅助工程）的力学算法和可视化技术也得以不断精进；这创造了一张温床，让工程理论和应用需求持续地挑战着数字化工程仿真的极限。作为CAE的一个主要核心技术，以计算力学为基础的多体动力学自然也不例外。自 1980 年，多体运动和动力分析软件开始普遍应用在机械设计领域中以来，多体系统仿真无论在广度与深度上都有着大幅度的提升。在深度上多体算法由粗略走向细致。例如，系统构件的模型由早期的全刚体走向模态（缩减）柔性体、再走向有限元（直接）柔性体，再如，构件间的关系由早期只能模拟单纯的机械连接（Mechanical Joints）走向模拟各种复杂的接触、摩擦与碰撞关系。在广度上多体仿真已不再只是早期的机构（Mechanism）为主的动力学或运动学模拟，现在的多体系统是一个包括机构、电控、液控甚至操作环境的复杂系统。正因为要满足多体系统的多样性、复杂性、精确性的需求，以RecurDyn为代表的多体系统仿真软件必须提供比以前功能更全面且难度更高的可视化建模工具和数值算法，伴随而来的是使用的难度相应增高了。因此，如何更好地运用强大的多体系统软件达成数字化仿真和工程分析的目的，就成为系统仿真工程师的一项挑战。

在数字化的多体系统仿真、分析、优化的实施过程中，工程人员常遭遇的较大难点在于，不明白如何将系统中构件的物理特质和构件间的相互状态以参数的方式在虚拟的软件环境中加以表达。要克服这个难点有两个要件：一是仿真工程师对仿真分析的目标对象（产品或系统）具备一定的专业知识；二是仿真工程师对软件中各类参数的物理及数学意义有一定的了解。二者缺一不可。仿真工程师在面临这项难点时，往往舍弃这两样基本功，将困难归纳为软件的不完备。而忘记了软件如同雕刻刀、画笔一样，只是一个工具；工具能否产生效益则要看使用者的“工艺”。同样的工具在不同使用者手中产生的效益可以截然不同。我们期待一本结合理论算法与实务技巧的参考书，可以给RecurDyn的使用者提供一个学习“工艺”的机会。

刘义老师是国内较早接触RecurDyn软件的多体系统仿真专家之一，与河南科技大学的科研团队以RecurDyn为工具，透过产学研合作的方式，曾经多次成功地解决工程难点，帮助企业提升工业技术和产品质量。很高兴刘老师在百忙中抽出时间和精力，联合河南科技大学的徐恺、司东宏、李济顺老师和徐州工程学院的韩翔老师共同著书，将RecurDyn的应用技术分享推进。刘老师是个做实事的人，期待读者能透过这本著作，获得许多务实的应用思维与技巧。

张湝渭