本書介紹了虛擬產品開發與虛擬樣機技術的特點、內容及其應用，機械系統動力學分析與仿真在數字化功能樣機中的重要作用以及多體系統動力學的基本理論，包括多剛體系統動力學建模、多柔體系統動力學建模、多體系統動力學方程求解及多體系統動力學中的剛性（Stiff）問題，并結合 ADAMS 軟件進一步介紹了 ADAMS 軟件的基本算法，包括 ADAMS 建模中的概念、運動學分析算法、動力學分析算法、靜力學分析及線性化分析算法以及 ADAMS 軟件積分器介紹。根據作者使用 ADAMS 的經驗和體會，結合實際的例子對機械系統動力學分析的建模、分析、優化以及專用仿真系統的二次開發等進行了較詳細的闡述。本書可作為高校“機械系統動力學分析”課程教材，對從事機械系統數字化功能樣機的建模、求解、專業化仿真系統二次開發的工程技術人員具有重要的實用價值，可作為機電工程類本科、研究生教學用書。

　　20 世紀 50 年代以來，計算機技術的迅速發展已經為工程設計、分析和優化技術帶來全面的變革。計算機硬件、計算技術、應用數學、力學、計算機圖形學、軟件等技術的不斷地結合、融合推動著設計理念、理論、方法、技術乃至工具的進步，設計理論研究、新技術技術應用空前繁榮。上世紀九十年代以前以 C3P（CAD/CAE/CAM/PDM）為代表的計算機輔助設計工具 CAX 在工業界得到廣泛普及，產生了巨大的經濟效益和社會效益，“數字化”作為顯著時代技術特征初露端倪。C3P 首次用計算機取代人完成產品開發過程中機械、繁瑣、重復的繪圖、計算和例程管理類工作，大大提高了產品開發效率，但由于學科的融合度較低，各類設計工具更多地表現為單一學科技術的軟件化，其相互集成亦是以軟件接口實現所謂的數據集成，因此，以 C3P 為代表的計算機輔助設計工具對更高層次的設計活動如綜合分析、系統優化設計乃至創新設計缺乏有效的可操作的支持。針對這些不足，上世紀九十年代中期以來，計算機輔助設計更多地強調了基于多體系統（Multi-body System）復雜機械產品的系統動態設計、基于多學科協同（Multidisciplinary collaborative）集成框架的優化設計、基于本構融合的多領域統一建模（Multi-domain physical modeling）可重用機、電、液、控數字化功能樣機分析的研究與開發，并逐步形成相關技術和平臺工具；在設計管理方面，產品數據管理（PDM）向產品全生命周期拓延，已形成產品全生命周期管理技術（PLM）。可以說，多學科、多領域的融合滲透是 21 世紀計算機輔助產品開發技術發展的主線，M3P 已成為當前技術研究、開發和應用的時代特征。多學科融合在推動計算機輔助產品開發技術變革使學科、領域、專業的界限逐步弱化，對技術的研究、開發和應用人員提出新的要求，無論是研究、開發者還是應用工程師都需要站在全局的高度把握機電產品的多學科、多領域性，學習、研究和掌握全新的設計理念、方法和技術。華中科技大學國家 CAD 支撐軟件工程技術研究中心，自上世紀 80 年代以來在優化設計、智能設計、動態設計及 CAD 支撐技術方面進行了深入的基礎研究，在相關共性技術、關鍵技術取得一批成果，其中許多成果在國內工業界得到廣泛推廣，產生了良好的社會效益。近年來，該中心在 M3P 方面結合工業應用開展了大量的共性、關鍵技術和應用研究。本書的主要編創者陳立平、張云清、任為群、覃剛在本領域具備多年研究開發積累和工程應用經驗。編創組針對國內多體動力學、數字化功能樣機技術的日益增長的需求，結合技術教學和工程應用現狀，以國際上具有代表性的復雜機械系統動力學建模及仿真平臺 ADAMS 為例，對機械數字化功能樣機的建模理論、方法、求解、通用平臺架構、專業化二次開發、典型工業應用實例等方面進行了全面、具體、生動地闡述，對相關技術研究、系統開發和工程應用人員具有重要實用價值，同時亦可作為機電工程本科、研究生教學用書。華中科技大學 CAD 中心周凡利、王波、項俊、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品開發與虛擬樣機技術的特點、內容及其應用；在此基礎上提出數字化樣機的概念，并由此引入機械系統動力學分析與仿真，概述了機械系統動力學分析與仿真在數字化功能樣機中的重要作用；最后闡述了機械系統動力學分析與仿真的發展方向及前沿。通過本章的學習可以對虛擬樣機技術及機械系統動力學分析仿真技術的內容及發展有較深入的了解，便于以后對具體內容的學習掌握。