理論力學

前言

作者根據(jù)多年來在理論力學教學中積累的經(jīng)驗，并注意汲取各類教材的精華，編寫了這本既融合我國傳統(tǒng)教材理論性強、內(nèi)容系統(tǒng)和全面，又簡潔扼要的教材，以適應現(xiàn)代教學改革的需求。本書在編寫過程中，結合我國高等教育的實際情況，著重注意了以下幾點：1.提高起點?？紤]到現(xiàn)今高中教學中已經(jīng)引入了許多現(xiàn)代數(shù)學知識，并經(jīng)過高等數(shù)學的學習，學生對矢量知識已有相當基礎，因此作者在本書中盡量將矢量方法運用于公式推導和定理證明。2.本書注重以工程實際為背景，加深力學概念的闡述和工程建模能力的培養(yǎng)。3.本書繼承了理論力學課程理論嚴謹、邏輯性強的特點，同時附有大量的例題和習題供教師選用和學生練習。4.本書注意加強與相關課程的融合和貫通，力求使質(zhì)點、質(zhì)點系，剛體等力學概念的敘述更加完整。本書適用于高等工科院校交通土建、建筑工程、水利、交通、機械等專業(yè)理論力學課程（70～80）學時的講授。參加本書編寫工作的有：東北林業(yè)大學林蘭華（第三章、第七章、第八章）、李明寶（第十章、第十四章、第十五章）、賈永峰（第四章、第六章、第十三章）、劉瑤（緒論、第一章、第二章、第五章）；北華大學楊慧（第九章、第十一章、第十二章）；哈爾濱工程大學研究生楊曉峰參與了第三章、第七章、第八章的編寫工作。本書承蒙王平教授認真、細致地審閱，并在本書編寫過程中提出了許多寶貴的意見和建議，編者對此表示衷心地感謝。由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《理論力學》以土木、水利、機械等工程實際為背景，注重物理概念的闡述和解決實際力學問題能力的培養(yǎng)，通過課程內(nèi)容與體系的改革，突出針對性、適用性，努力做到理論與應用并重。全書概念嚴密、內(nèi)容簡明扼要、通俗易懂、圖文配合緊密，例題和習題豐富，可滿足熟練掌握基本理論、基本方法和計算技能的教學要求?！　∪珪譃槿?，即靜力學、運動學、動力學，共計十五章，每章后有小結、思考題、習題，書末附有習題答案?！　　独碚摿W》可作為高等工科院校交通土建、建筑工程、水利、交通、機械等專業(yè)理論力學課程的教材，也可供高職高專與成人高校師生及有關工程技術人員參考。

書籍目錄

前言主要符號表緒論0.1 理論力學的研究對象和內(nèi)容0.2 理論力學的研究方法0.3 學習理論力學的目的第一篇 靜力學第一章 靜力學公理和物體的受力分析1.1 剛體和力的概念1.2 靜力學公理1.3 約束與約束力1.3.1 由柔軟的繩索、鏈條或膠帶等構成的約束1.3.2 具有光滑接觸表面的約束1.3.3 向心軸承（徑向軸承）1.3.4 圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座1.3.5 滾動支座1.3.6 光滑的球鉸鏈1.3.7 止推軸承1.3.8 二力桿1.4 物體的受力分析和受力圖1.5 小結思考題習題第二章 平面匯交力系和平面力偶系2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法2.1.1 平面匯交力系合成的幾何法、力多邊形法則2.1.2 平面匯交力系平衡的幾何條件2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法2.2.1 力在直角坐標軸系的投影與力的解析表達式2.2.2 平面匯交力系合成的解析法2.2.3 平面匯交力系的平衡方程2.3 平面力對點之矩2.3.1 力對點之矩（力矩）2.3.2 合力矩定理與力矩的解析表達式2.4 平面力偶理論2.4.1 力偶2.4.2 力偶矩2.4.3 平面力偶等效定理2.4.4 平面力偶系的合成與平衡條件2.5 小結思考題習題第三章 平面任意力系3.1 平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化3.1.1 力的平移定理3.1.2 平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化主矢和主矩3.1.3 平面任意力系的簡化結果分析3.2 平面任意力系的平衡條件和平衡方程3.3 靜定和超靜定問題、物體系統(tǒng)的平衡3.3.1 靜定和超靜定概念3.3.2 物體系統(tǒng)的平衡3.4 平面簡單桁架的內(nèi)力計算3.4.1 平面桁架的基本概念3.4.2 節(jié)點法計算桁架桿件的內(nèi)力3.4.3 截面法計算桁架桿件的內(nèi)力3.5 小結思考題習題第四章 空間力系4.1 空間匯交力系4.1.1 力在直角坐標軸上的投影和分解4.1.2 空間匯交力系的合成和平衡條件4.2 空間力矩理論和力偶理論4.2.1 力對軸的矩4.2.2 力對點的矩4.2.3 力對點的矩與力對通過該點的軸的矩的關系4.2.4 空間力偶4.3 空間任意力系向一點的簡化4.3.1 空間任意力系向一點簡化4.3.2 空間任意力系的簡化結果分析4.4 空間任意力系的平衡方程4.4.1 空間任意力系的平衡方程4.4.2 空間約束的類型舉例4.5 重心4.5.1 重心的概念4.5.2 重心坐標公式4.5.3 確定物體重心的方法4.6 小結思考題習題第五章 摩擦5.1 滑動摩擦、摩擦角和自鎖現(xiàn)象5.1.1 滑動摩擦5.1.2 摩擦角5.1.3 自鎖現(xiàn)象5.2 考慮摩擦時物體的平衡問題5.3 滾動摩阻的概念5.4 ，J、結思考題習題第二篇 運動學第六章 點的運動學6.1 矢量法研究點的運動6.1.1 用矢量表示點的運動方程6.1.2 用矢量表示點的速度6.1.3 用矢量表示點的加速度6.2 直角坐標法研究點的運動6.2.1 用直角坐標表示點的運動方程6.2.2 用直角坐標表示點的速度6.2.3 用直角坐標表示點的加速度6.3 自然法研究點的運動6.3.1 用弧坐標表示點的運動方程6.3.2 自然軸系6.3.3 用自然法表示點的速度6.3.4 用自然法表示點的加速度6.4 小結思考題習題第七章 剛體的簡單運動7.1 剛體的平行移動7.2 剛體的定軸轉動7.2.1 剛體定軸轉動的運動方程、角速度與角加速度7.2.2 轉動剛體內(nèi)各點的速度與加速度7.2.3 以矢積表示轉動剛體上一點的速度與加速度7.3 小結思考題習題第八章 點的合成運動8.1 點的合成運動的基本概念8.1.1 運動的分解8.1.2 三種運動中的速度和加速度8.1.3 點的絕對運動方程和相對運動方程8.2 點的速度合成定理8.3 點的加速度合成定理8.3.1 牽連運動為平移時的加速度合成定理8.3.2 牽連運動為轉動時的加速度合成定理8.4 小結思考題習題第九章 剛體的平面運動9.1 剮體平面運動的概述和運動分解9.2 平面圖形內(nèi)各點之間的速度關系9.2.1 基點法9.2.2 速度投影法9.2.3 速度瞬心法9.3 用基點法求平面圖形內(nèi)各點的加速度9.4 運動學綜合應用舉例9.5 小結思考題習題第三篇 動力學第十章 質(zhì)點動力學的基本方程第十一章 動量定理第十二章 動量矩定理第十三章 動能定理第十四章 達朗貝爾原理第十五章 虛位移原理部分習題參考答案主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第一章　靜力學公理和物體的受力分析學習要點 靜力學是研究物體在力系作用下的平衡條件的科學。本章將闡述靜力學中的一些基本概念、五個靜力學公理和兩個推論，以及物體的受力分析。關手物體的受力分析，在物理學中都有所接觸，但是與一些復雜問題，特別是工程問題還有一定的距離，因此，學習本章內(nèi)容時應特別注意受力分析的基本方法。1.1　剛體和力的概念 剛體和力都是力學中最基本的概念，為了研究平衡問題，現(xiàn)分別加以說明。剛體是一個理想的力學模型。剛體是指在力的作用下形狀和大小都始終保持不變的物體；或者說，受力時剛體內(nèi)任意兩點間的距離保持不變。在實際問題中，任何物體在有力作用時或多或少都會產(chǎn)生變形，但只要變形不大或者對所研究的問題沒有實質(zhì)的影響，就可以把這些物體抽象為剛體。由于靜力學主要以剛體為研究對象，所以又稱為剛體靜力學。力是物體間的相互機械作用，這種作用使受力物體的形狀和運動狀態(tài)發(fā)生改變，其形式多種多樣，可以歸納為兩類，一類是物體直接接觸的作用，如壓力、摩擦力等；另一類是通過場的作用，如萬有引力場、電場對物體作用的萬有引力和龜磁力等。盡管物體問相互作用的形式和物理本質(zhì)不同，但這種機械作用的效應主要有兩方面：一種是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，例如改變物體運動速度的大小和方向，這種效應稱為力的外效應（也稱為運動效應）；另一種是物體的形狀發(fā)生改變，例如使梁彎曲，使彈簧伸長，這種效應稱為力的內(nèi)效應（也稱為變形效應）。力對物體作用產(chǎn)生的這兩種效應是同時出現(xiàn)的。本課程所研究的主要是剛體，所以主要研究力的外效應。

編輯推薦

《理論力學》：全國高等院校土木工程類應用型系列規(guī)劃教材。

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