科技史上不乏这样的例子，几乎山穷水尽的领域忽然峰回路转，犹如老态龙钟的古树长出新枝，令人耳目一新。多体系统动力学便是如此。多体系统动力学经历了漫长而曲折的发展过程，由刚体动力学发展为多刚体系统动力学，最终成为多体系统动力学。即使不包括刚体平面运动和定轴转动这些较为简单的情形，由Euler和Lagrange等奠定基础的经典刚体动力学已有二百多年的历史。进入本世纪，除陀螺力学有较大进展并有效地应用于工程技术外，从基本理论角度看，刚体动力学几乎陷入“山重水复疑无路”的境地。然而，进入六十年代，R. E. Roberson和J. W. Wittenburg创造性地将图论方法引入刚体动力学，T. R.Kane建立了利用准坐标表述D’Alembert原理，H. J. Fletcher及W. W. Hooker和G. Margulies发展了Newton-Euler方法，这些工作将刚体动力学的研究推进到一个新的阶段：多刚体系统动力学。到了七十年代，柔体动力学又悄然兴起，P. W. Likins、W. W. Hooker、L. Meirovitch彼此独立地提出柔性体位形的混合坐标描述，克服以往分别处理构件大范围运动和局部弹性振动而不能计及两者耦合的不足，标志着多刚体系统动力学又向前发展，形成了柔性多体系统动力学。八十年代以来，国外DADS、DAMS、ADAMS等大型商业多体计算软件相继问世。同时，国内黄文虎、刘延柱、陈滨、洪嘉振等学者在多体系统动力学方面也作出了重要贡献。

 多体动力学异军突起决非偶然。它是对工程问题迫切需求的回应。工程中的航天器、车辆、机械人等系统都是由大范围运动单元构成的多体系统。随着科学技术的发展，使得这些系统向大型、高速、带控制系统与结构上的多闭环等更复杂的方向发展。例如，航天器正由单个主体加若干鞭状天线的卫星趋向庞大的多体部件在轨道上拼装而成的空间站系统，这些系统携带巨型操作机械臂，装有庞大的太阳电池阵和天线阵。多体系统的动力学行为也愈来愈复杂，如大型高速机械系统各部件全局运动与构件本身局部振动的耦合，非线性动力学行为的出现等。这些都使力学工作者面临新的机遇和挑战。同时，计算机的迅速发展及其在工程中分析、设计、制造等各环节的广泛应用为力学工作者提供了新的方法和手段。在这种背景下，计算多体系统动力学应运而生，其任务是建立多体系统运动学和动力学程式化的数学模型并软件实现，开发和实现处理数学模型的计算方法，采用动画显示等方式有效地进行数据后处理。

在多体系统动力学这一重要学科领域中已有若干优秀著作。例如、E. J. Haug著Computer Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical System、A. A. Shabana著Dynamics of Multibody Systems、H. Bremer和F. Pfeiffer著Elastische Mehrkorpersysteme、陆佑方著《柔性多体系统动力学》、黄文虎等著《多柔体系统动力学》等。与这些著作相比，洪嘉振著《计算多体系统动力学》有其独特之处。首先，该书不仅全面准确地阐述了计算多体动力学的知识，而且抓住多体模型及其分析的算法实现这一关键突出体现了计算多体动力学处理问题的方法。正是在这种意义上，我们称该书是“金针度人”。其次，该书将理论推导、计算方法和软件实现三部分内容相互贯通。以著者开发的多体系统动力学仿真软件系统DAMB和CADAMB为依托，叙述多体系统建模和分析方法。第三，该书密切结合工程问题，软件DAMB和CADAMB均已应用于解决多种工程问题，特别是CADAMB在分析卫星太阳帆板展开过程时得到了优于国外大型商业软件的结果。最后，该书不仅筛选了国内外在相关领域内的成熟成果，更是总结了著者及其所领导的上海交通大学多体系统动力学研究集体在该领域的主要研究成果。

《计算多体系统动力学》共分四篇十四章。第一篇四章叙述刚体运动学和动力学、数值方法等力学和数学基础知识。第二篇四章和第三篇两章分别阐述多刚体系统动力学的Lagrange模型及其算法和Descartes模型及其算法，两篇内容基本是彼此独立。最合一篇四章是关于刚－柔混合多体系统动力学，除基本知识外，还系统地总结了著者提出的柔性多体系统动力学的单向递推组集建模方法。

《计算多体系统动力学》的著者洪嘉振1966年毕业于清华大学工程力学与数学系六年本科。1978年起为上海交通大学精密仪器系研究生，进行陀螺力学研究。1980年毕业并在工程力学系任教。1982年获得工学硕士学位，是我国恢复学位制度后的第一批硕士学位获得者。1985年晋升为副教授，1988年晋升为教授，1993年由国务院学位委员会批准为一般力学专业博士生导师。现任上海交通大学建筑工程与力学学院副院长，工程力学系主任。兼任教育部工科力学课程教学指导委员会委员、国家自然科学基金委员会数理学部评议组成员、中国力学学会一般力学专业委员会副主任、上海力学学会常务理事、上海力学学会动力学与控制专业委员会主任、《一般力学学报》副主编、《计算力学学报》副主编等职。他先后主持完成多项国家自然科学基金、教育部博士学科点专项基金项目。曾获得国家自然科学四等奖、航空航天部科技进步一等奖、教育部科技进步二等奖和三等奖、国家体委科技进步三等奖。获得首批国务院与教育部授予的“全国做出突出贡献的中国硕士学位获得者”称号。他与其他学者合著的《分析动力学》和《多刚体系统动力学》分别获得教育部优秀教材一等奖和二等奖。《多刚体系统动力学》一书对该学科在中国的发展起了重要推动作用，据中国科学引文数据库1989-1995年数据(315种期刊)和1996-1997年数据(582种期刊)查询，该书被28位作者在25种期刊上引用40次；另据不完全统计，该书还被国内外学术会议论文引用30余次，被专著和学位论文引用50余次。洪嘉振教授还主编有论文集《多体系统动力学¾理论、计算方法与应用》和《多体系统动力学与控制》。

《计算多体系统动力学》是教育部研究生工作办公室首批推荐的研究生教学用书，并受到教育部研究生教材建设专项经费和上海市研究生教育专项经费资助。该书受到同行专家好评。刘延柱教授认为该书“无论在深度和广度上都远远超过10年前我们共同编著的《多刚体系统动力学》”。

在充分肯定《计算多体系统动力学》一书的同时，笔者也认为该书尚存在欠缺。书中所论述的算法仅是直接数值算法，而没有涉及符号－数值计算。著者在这方面也有重要贡献，所领导的课题组开发了基于符号语言Mathematica的多体系统动力学符号建模软件，并应用于机车车辆动力学等工程领域。此外，该书对计算多体动力学中的一些专门问题，如代数－微分方程的数值算法、柔体模态的选取与截断准则、动力刚化现象等涉及不多，可以预期这些问题将在洪嘉振教授主持的国家自然科学基金重点项目的研究中取得新的成果。

计算多体系统动力学是门涉及多体系统动力学、计算方法与软件工程的交叉学科，是一般力学工程应用的重要方面。我们预期《计算多体系统动力学》将吸引和指导更多的科技工作者特别是青年科技工作者投身于这一有重要应用价值和广阔发展前景的研究领域。

发表于：商丘师范学院学报, 16 ,4(2000): 120-封3