非線性動力學（nonlinear dynamics）是研究非線性動力系統(tǒng)中各種運動狀態(tài)的定量和定性規(guī)律，特別是運動模式演化行為的科學。非線性動力學是近年來國內(nèi)外基礎(chǔ)理論研究的熱點之一。非線性振動理論起源于20世紀20年代，近30年來在理論和應(yīng)用方面都取得了很大的進展。由于非線性微分方程除極少數(shù)可以求出精確解以外，并沒有適用的精確解析解法，通常所采用的分析方法均為近似解法，由于計算工作的繁復冗長，起初這些方法只能用于研究自由度數(shù)不高的非線性振動系統(tǒng)的局部運動規(guī)律。近年來，隨著科學技術(shù)和經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，機械、能源、交通、化工、生物、生命、航空航天等工程中出現(xiàn)了大量的非線性振動問題有待解決。特別是強非線性、多自由度振動問題，系統(tǒng)的全局分岔問題等，都是本學科研究的熱點問題。如果用線性振動理論來研究這些問題，不僅精度差，甚至把本質(zhì)特征都舍棄了。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人們對各類動力系統(tǒng)的分析與計算的要求越來越高。因此，作為現(xiàn)代物理和技術(shù)工程領(lǐng)域中的基礎(chǔ)理論——非線性振動理論已成為對高等院校學生越來越重要的基礎(chǔ)理論課程內(nèi)容，以及工程技術(shù)人員和科學研究者工作中必備的基礎(chǔ)知識。
　　近年來，非線性動力系統(tǒng)理論的發(fā)展以及計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，促進了非線性振動學科的發(fā)展，使得人們可以深入地分析非線性振動系統(tǒng)的局部及全局性態(tài)。本書是作者在多年科學研究工作和教學實踐基礎(chǔ)上編寫而成的，主要包括各種常用的研究非線性振動問題的漸近方法、定量方法，現(xiàn)代非線性動力系統(tǒng)理論的常用方法，以及非線性動力學在微機電領(lǐng)域和振動能量采集領(lǐng)域的應(yīng)用，共分4篇14章。第1篇由前7章組成，介紹了研究非線性振動問題的定量分析方法——平均法、三級數(shù)法、小參數(shù)法、多尺度法、諧波平衡法。第2篇由第8章和第9章組成，介紹了研究非線性振動問題的定性分析方法。第3篇由第10章組成，介紹了現(xiàn)代非線性動力系統(tǒng)的LS方法、中心流形定理、規(guī)范形理論、奇異性理論。第4篇由第11章至第14章組成，介紹了用非線性動力學理論進行科學研究工作的實例。
　　本書的特色是理論與應(yīng)用緊密結(jié)合，并附有大量的Mathematica程序，主要特色如下。
　�。�1）內(nèi)容的選取不僅適合在校研究生的系統(tǒng)學習，而且對從事相關(guān)研究的科研工作者有切實的指導作用。
　�。�2）經(jīng)典非線性振動理論與現(xiàn)代動力系統(tǒng)理論的有機結(jié)合，將非線性動力學的研究引向深入。
　�。�3）將煩瑣的理論分析簡單化，學生只要掌握基本原理和方法，借助本書提供的程序即可快速地獲得所需要的漸近解析解，而非數(shù)值解，提高了分析的精準性和效率。
　　此外，第4篇介紹的非線性動力學理論的應(yīng)用實例，為研究生從事科研工作提供了科研思路和樣本。
　　本書不僅可以作為工科院校力學、機械、內(nèi)燃機、結(jié)構(gòu)工程、海洋與船舶工程、自動控制、經(jīng)濟學、生物化工等學科高年級學生和研究生學習非線性振動理論和非線性動力學理論的教材，還可以作為工科院校教師和工程技術(shù)人員的參考書。本書力求用淺顯的數(shù)學理論來講述非線性振動和非線性動力學的相關(guān)理論，注重工程應(yīng)用，通過例題講解理論的應(yīng)用。
　　張琪昌負責全書的組織工作，并編寫第1～4章、第6～7章；韓建鑫負責本書的統(tǒng)稿工作，并編寫第8～9章、第11章；王煒編寫第10章；竺致文編寫第5章；李磊編寫第12～13章；王辰編寫第14章。許佳、趙德敏、田瑞蘭、曹心煜、單寶來、崔素瑜、楊陽、劉嘉興、李玉龍承擔了部分章節(jié)的部分編寫和校對工作，在此一并致謝！此外，對本書策劃編輯趙宏志同志的專業(yè)指導和認真負責的精神表示衷心的感謝。
　　本書的主要研究工作得到了國家自然科學基金的資助，本書的出版得到了天津大學研究生院的資助，作者謹表示衷心的感謝。限于作者水平，書中難免有疏漏和錯誤之處，敬希得到批評指正。