理論力學(xué)

內(nèi)容概要

本書是“十五”國家級規(guī)劃教材。其第一版是教育部“高等教育面向21世紀(jì)教育內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”的研究成果，是面向21世紀(jì)課程教材。為了使該成果更加完善，面向高等院校工科各專業(yè)的需要，作者進(jìn)行了認(rèn)真修訂。作者力圖通過本書對已有力學(xué)基礎(chǔ)的讀者實(shí)現(xiàn)三個(gè)能力的培養(yǎng)，即對工程對象正確建立力學(xué)模型的能力；對力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)（瞬時(shí)與過程）分析的能力。為此，教材在強(qiáng)化理論力學(xué)基本概念與方法的基礎(chǔ)上，增加了理論力學(xué)問題計(jì)算機(jī)輔助分析的原理與方法。利用配套的輔助教學(xué)軟件《理論力學(xué)問題求解器》培養(yǎng)讀者解決工程對象力學(xué)性態(tài)的能力，實(shí)現(xiàn)與國內(nèi)外大型通用工程分析軟件的接軌。本書是一本全新構(gòu)思的教材，對傳統(tǒng)的理論力學(xué)體系教學(xué)內(nèi)容作了較大的改進(jìn)?！　”緯卜?章。第1章為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，介紹閱讀本書所需要的幾何矢量、矢量代數(shù)與矩陣等最基本的概念。第2章是靜力學(xué)，內(nèi)容包括力、約束與摩擦等概念，處理力系的簡化與平衡的方法等。第3章與第4章分別為剛體平面與空間運(yùn)動學(xué)，介紹處理運(yùn)動學(xué)問題夭量分析與解析分析兩種方法。由于運(yùn)動員的切入點(diǎn)是剛體，與傳統(tǒng)教材的矢量分析方法相比，在敘述其應(yīng)用。第7章介紹利用矢量動力學(xué)處理剛體動力學(xué)的方法與幾個(gè)專題，后者包括非慣性基下的剛體動力學(xué)、碰撞與剛體定點(diǎn)運(yùn)動動力學(xué)等。第8章的分析力學(xué)基礎(chǔ)包括達(dá)朗貝爾原理、虛位移原理、拉格朗日第一與第二類方程等。第5章與第9章介紹理論力學(xué)問題計(jì)算機(jī)輔助分析原理與方法，培養(yǎng)學(xué)生利用軟件處理系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)與靜力學(xué)問題的能力。　　全書在總體上分為三個(gè)模塊，即數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（第1章）、理論力學(xué)基本概念與方法（第2～第4章，第6～第8章）、理論力學(xué)問題計(jì)算機(jī)輔助分析原理與方法（第5、第9章）。由于第二與第三模塊相對獨(dú)立，在介紹理論力學(xué)基本概念與方法時(shí)，二維與三維問題相對獨(dú)立，基本與進(jìn)階已有區(qū)分，故全書便于有不同學(xué)時(shí)和內(nèi)容需求的讀者選用?！　”緯勺鳛楦叩仍盒９た聘鲗I(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)的教科書，也可作為從事機(jī)械、航空航天、車輛、土建與水利等領(lǐng)域工程技術(shù)人員知識更新的參考書?！　”緯居小独碚摿W(xué)網(wǎng)絡(luò)課程》、《理論力學(xué)問題求解器》、《基本PowerPoint理論力學(xué)電子教案》及《基于數(shù)據(jù)庫理論力學(xué)題解》。

作者簡介

洪嘉振，1944年生。上海交通大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。1966年畢業(yè)于清華大學(xué)工程數(shù)學(xué)與力學(xué)系（六年制）。1980年上海交通大學(xué)碩士生畢業(yè)并留校任教。1988年被聘為正教授，1993年被國務(wù)院學(xué)位委員會聘為博士生導(dǎo)師。1996起任工程力學(xué)系主任，1997-2000年任建筑工程與力學(xué)學(xué)院副院長兼工程力學(xué)系主任。現(xiàn)任教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員、非力學(xué)類專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會主任委員，中國力學(xué)學(xué)會一般力學(xué)專業(yè)委員會副主任、上海力學(xué)學(xué)會一般力學(xué)專業(yè)委員會主任等職。主要兼職有：教育部高校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任，高校非力學(xué)類專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會主任；中國力學(xué)學(xué)會理事，一般力學(xué)專業(yè)委員會副主任；上海力學(xué)學(xué)會常務(wù)理事，動力學(xué)與控制專業(yè)委員會主任；中國自動化學(xué)會空間及運(yùn)動體控制專業(yè)委員會副主任；計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)副主編；大辭海力學(xué)篇主編等。 1980年留校以來，一直從事本科與研究生教學(xué)工作。主講《理論力學(xué)》等全校性基礎(chǔ)課程，并編著出版《理論力學(xué)》教材。該教材第一版為教育部“面向21世紀(jì)課程教材”，第二版為國家“十五”規(guī)劃教材。主持開發(fā)了配套軟件《理論力學(xué)問題求解器》。主編《理論力學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程》，出版專著《計(jì)算多體系統(tǒng)動力學(xué)》。重視教學(xué)研究與教學(xué)改革，主持教育部教改課題3項(xiàng)，上海市教委1項(xiàng)，學(xué)校1項(xiàng)。 科研主要方向?yàn)椋河?jì)算多體系統(tǒng)動力學(xué)與控制,航天器姿態(tài)動力學(xué)與控制。主持科研項(xiàng)目有：國家863項(xiàng)目2項(xiàng)；國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，面上項(xiàng)目2項(xiàng)；教育部博士點(diǎn)基金4項(xiàng)；橫向科研項(xiàng)目15項(xiàng)。發(fā)表論文100余篇，主編正式出版論文集兩部。 先后獲國家級與部委級科技進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)，教育部優(yōu)秀教材獎(jiǎng)3項(xiàng)。1992年獲國家“做出突出貢獻(xiàn)的中國碩士學(xué)位獲得者”稱號，同年開始享受國務(wù)院政府特殊津貼。2002年獲寶鋼優(yōu)秀教師特等獎(jiǎng)。 上海交通大學(xué)力學(xué)學(xué)科歷史悠久，是最早具有一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)的學(xué)科之一，并設(shè)有博士后流動站。力學(xué)學(xué)科下設(shè)4個(gè)二級學(xué)科博士點(diǎn)，其中工程力學(xué)學(xué)科是國家重點(diǎn)學(xué)科，流體力學(xué)學(xué)科是上海市重點(diǎn)學(xué)科。洪嘉振教授所在的一般力學(xué)學(xué)科是全國一般力學(xué)最早的博士點(diǎn)之一，也是學(xué)校的重點(diǎn)學(xué)科和“振動、沖擊、噪聲”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的共建單位。在劉延柱教授和洪嘉振教授的領(lǐng)導(dǎo)下，該學(xué)科在教學(xué)與科研方面成果卓著。

書籍目錄

主要符號表緒論第1章　數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　1.1　矩陣　1.2　矢量　1.3　方向余弦陣　1.4　平面矢量　習(xí)題第2章　靜力學(xué)　2.1　力　2.2　力偶　2.3　力系的簡化　2.4　約束　2.5　力系的平衡　2.6　摩擦與摩擦力　習(xí)題第3章　剛體平面運(yùn)動學(xué)　3.1　剛體的連體基　剛體位形的描述　3.2　剛體的平面運(yùn)動　3.3　剛體姿態(tài)變化的描述　3.4　基點(diǎn)的位置、速度與加速度　3.5　剛體上給定點(diǎn)的位置、速度與加速度　3.6　相對剛體運(yùn)動任意點(diǎn)的位置、速度與加速度　習(xí)題第4章　剛體空間運(yùn)動學(xué)　4.1　剛體的定點(diǎn)運(yùn)動　4.2　剛體的一般運(yùn)動　習(xí)題第5章　剛體系運(yùn)動學(xué)及其計(jì)算機(jī)輔助分析　5.1　剛體系位形的描述、約束方程　5.2　運(yùn)動學(xué)計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)　5.3　常見平面運(yùn)動約束的約束方程　5.4　驅(qū)動約束　5.5　平面機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)模型的定義　習(xí)題第6章　矢量動力學(xué)基礎(chǔ)　6.1　慣量　6.2　動量定理　6.3　動量矩定理　　6.4　動能定理　習(xí)題第7章　剛體動力學(xué)　7.1　平面運(yùn)動動力學(xué)方程　7.2　非慣性基下動力學(xué)方程　7.3　碰撞　7.4　剛體的定點(diǎn)運(yùn)動　習(xí)題第8章　分析力學(xué)基礎(chǔ)　8.1　達(dá)朗貝爾原理　8.2　虛位移原理　8.3　動力學(xué)普遍方程　8.4　拉格朗日第一類方程　8.5　拉格朗日第二類方程　習(xí)題第9章　剛體系動力學(xué)及其計(jì)算機(jī)輔助分析　9.1　動力學(xué)分析的計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)　9.2　動力學(xué)逆問題與理想約束力　9.3　靜平衡分析計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)　9.4　平面機(jī)械系統(tǒng)剛體系動（靜）力學(xué)模型的定義附錄A　簡單均質(zhì)幾何體的重心和轉(zhuǎn)動慣量附錄B　數(shù)值方法　B.1　解線性代數(shù)方程組的高斯消元法　B.2　解非線性代數(shù)方程組的牛頓-拉費(fèi)森方法　B.3　解常微分方程組的龍格-庫塔法附錄C 《理論力學(xué)問題求解器》使用簡介　C.1　求解器的基本操作　C.2　示例1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析　C.3　示例2雙擺的動力學(xué)分析　C.4　示例3吊燈的靜平衡分析參考文獻(xiàn)習(xí)題答案索引SynopsisContents作者簡介

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