理論力學(xué)

前言

力學(xué)是研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)的學(xué)科，凡研究力和運(yùn)動(dòng)時(shí)都需要力學(xué)，它是人類認(rèn)識(shí)自然，改造自然的重要武器。力學(xué)是與數(shù)學(xué)、物理等平行的七大基礎(chǔ)學(xué)科之一，又是應(yīng)用科學(xué)與工程技術(shù)的基礎(chǔ)，分為一般力學(xué)、固體力學(xué)、流體力學(xué)和工程力學(xué)4個(gè)分支學(xué)科。自1687年牛頓發(fā)表巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，在前人研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)出牛頓三大定律和萬(wàn)有引力定律，至1788年拉格朗日發(fā)表名著《分析力學(xué)》，建立了約束系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，為研究復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)提供了新的力學(xué)方法。這兩大力學(xué)體系的形成和發(fā)展，構(gòu)成了20世紀(jì)以前經(jīng)典力學(xué)所經(jīng)歷的一個(gè)輝煌時(shí)代，推動(dòng)了影響整個(gè)人類文明的第一次工業(yè)革命。20世紀(jì)以來(lái)，經(jīng)典力學(xué)取得豐碩成果，無(wú)論是導(dǎo)彈、飛機(jī)、海底隧道，還是高層建筑、遠(yuǎn)洋巨輪、海洋平臺(tái)、機(jī)器人、高速列車等的誕生都充分運(yùn)用了經(jīng)典力學(xué)，并產(chǎn)生了多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、彈性動(dòng)力學(xué)、計(jì)算動(dòng)力學(xué)等新學(xué)科。進(jìn)入2l世紀(jì)，力學(xué)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，不但孕育著理論體系的革命性突破，而且力學(xué)加計(jì)算機(jī)將成為工程設(shè)計(jì)的主要手段。土木工程力學(xué)研究土木工程，包括建筑工程、地下工程、道路交通工程和橋梁工程的力學(xué)模型，包括桿、梁、柱、索、膜、拱、板、殼及其組合結(jié)構(gòu)，通常分為理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)和流體力學(xué)等課程。理論力學(xué)研究質(zhì)點(diǎn)系模型的一般力學(xué)規(guī)律，只考慮肉眼可見(jiàn)的宏觀物體運(yùn)動(dòng)，不考慮原子、電子等微觀結(jié)構(gòu)所遵循的量子力學(xué)規(guī)律；只考慮運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速的情形，而不考慮運(yùn)動(dòng)速度接近光速的相對(duì)論效應(yīng)。它是力學(xué)各分支學(xué)科的基礎(chǔ)，對(duì)于解決自然界和工程中相關(guān)問(wèn)題是行之有效的。

內(nèi)容概要

　　《理論力學(xué)》根據(jù)教育部制定的理論力學(xué)教學(xué)基本要求編寫，包括全部必修基本內(nèi)容和大部分選修專題內(nèi)容?！独碚摿W(xué)》特點(diǎn)是：以質(zhì)點(diǎn)系為模型，突出理論力學(xué)原理的普遍性，以剛體為主要應(yīng)用對(duì)象，同時(shí)涉及有關(guān)變形固體和流體問(wèn)題，與后續(xù)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)等課程建立了自然的聯(lián)系。　　《理論力學(xué)》可作為高等院校土木、交通、水利、地礦、材料、能源、動(dòng)力和機(jī)械類等專業(yè)本科生教材或教學(xué)參考書。

作者簡(jiǎn)介

劉又文，生于1948年，湖南大學(xué)工程力學(xué)系教授、固體力學(xué)博士生導(dǎo)師，校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、九三學(xué)社湖南大學(xué)委員會(huì)主任委員。兼任教育部力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、《力學(xué)與實(shí)踐》雜志編委、中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)委員、中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)委員、湖南省力學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事、物理奧林匹克競(jìng)賽教練。從事基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)與科研20余年，主持國(guó)家與省級(jí)自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家與省級(jí)教改項(xiàng)目多項(xiàng)。出版教材、專著9部；在國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中30多篇被美國(guó)科學(xué)引文索引《SIC》、美國(guó)工程索引《EI》收錄；獲省、部級(jí)教學(xué)、科研成果獎(jiǎng)5項(xiàng)，1993年和2004年兩度被評(píng)為全國(guó)優(yōu)秀力學(xué)教師，1995年獲寶鋼教育獎(jiǎng)，2004年獲湖南大學(xué)首屆天語(yǔ)優(yōu)秀教師獎(jiǎng)，2005年獲湖南省優(yōu)秀碩士論文指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。

書籍目錄

0.1 力學(xué)、土木工程力學(xué)與理論力學(xué)0.2 理論力學(xué)的研究途徑與方法0.3 學(xué)習(xí)理論力學(xué)的目的第一篇 靜力學(xué)引言第1章 力系的簡(jiǎn)化1.1 靜力學(xué)公理1.2 力的投影、力矩與力偶1.2.1 力的投影1.2.2 力矩1.2.3 力偶1.3 力系的簡(jiǎn)化1.3.1 力的平移定理1.3.2 一般力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化1.3.3 力系的最簡(jiǎn)形式1.4 物體的重心、質(zhì)心和形心1.5 物體的受力分析1.5.1 受力的簡(jiǎn)化——分布力與集中力1.5.2 典型約束模型1.5.3 研究對(duì)象和受力圖習(xí)題討論題第2章 力系的平衡2.1 一般力系的平衡原理2.1.1 一般力系的平衡條件2.1.2 特殊力系的平衡方程2.2 物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題2.2.1 靜定與超靜定問(wèn)題的概念2.2.2 物體系統(tǒng)平衡問(wèn)題的解法2.3 考慮摩擦的物體平衡2.3.1 滑動(dòng)摩擦2.3.2 摩擦角與自鎖2.3.3 滾動(dòng)摩阻2.3.4 典型摩擦平衡問(wèn)題習(xí)題討論題第二篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)引言第3章 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)3.1.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)描述3.1.2 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題3.1.3 剛體平移3.1.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)3.2 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)概念3.2.1 點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)3.2.2 動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程、三種速度和加速度3.3 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)合成定理3.3.1 動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)量的坐標(biāo)表示3.3.2 點(diǎn)的速度合成定理與加速度合成定理3.4 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)問(wèn)題3.4.1 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)的研究方法3.4.2 典型復(fù)合運(yùn)動(dòng)問(wèn)題習(xí)題討論題第4章 剛體的平面運(yùn)動(dòng)4.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)方程4.2 平面圖形上各點(diǎn)的速度與加速度4.2.1 基點(diǎn)法4.2.2 瞬心法4.2.3 投影形式4.3 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析4.3.1 一般分析方法4.3.2 典型機(jī)構(gòu)分析習(xí)題討論題第三篇 動(dòng)力學(xué)引言第5章 動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理5.1 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)5.1.1 牛頓三大定律5.1.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程5.2 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理5.2.1 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量5.2.2 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理5.2.3 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理5.2.4 動(dòng)量守恒與質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒5.2.5 變質(zhì)量系統(tǒng)的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理5.3 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量矩定理5.3.1 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5.3.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩5.3.3 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)固定點(diǎn)的動(dòng)量矩定理5.3.4 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理5.4 動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理的應(yīng)用習(xí)題討論題第6章 動(dòng)能定理6.1 功與動(dòng)能6.1.1 力的功6.I.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能6.2 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理6.2.1 動(dòng)能定理的三種形式6.2.2 動(dòng)能定理的應(yīng)用6.3 碰撞6.3.1 碰撞過(guò)程的特點(diǎn)與簡(jiǎn)化6.3.2 材料對(duì)碰撞的影響?恢復(fù)因數(shù)6.3.3 對(duì)心碰撞的動(dòng)能損耗6.3.4 碰撞沖量對(duì)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的作用?撞擊中心6.3.5 碰撞系統(tǒng)的動(dòng)能定理6.4 動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用習(xí)題討論題第7章 達(dá)朗貝爾原理7.1 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理7.1.1 慣性力與質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理7.1.2 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理7.2 慣性力系的簡(jiǎn)化7.2.1 質(zhì)點(diǎn)系慣性力系的主矢和主矩7.2.2 剛體慣性力系的簡(jiǎn)化7.3 動(dòng)靜法的應(yīng)用7.3.1 動(dòng)靜法的特點(diǎn)7.3.2 典型非碰撞動(dòng)力學(xué)問(wèn)題7.4 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的軸承動(dòng)約束力7.4.1 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體慣性力系的簡(jiǎn)化7.4.2 軸承動(dòng)約束力7.5 非慣性系動(dòng)力學(xué)7.5.1 非慣性系質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)7.5.2 非慣性系動(dòng)力學(xué)普遍定理習(xí)題討論題第8章 虛位移原理與能量法8.1 約束分類與位形描述8.1.1 約束及其分類8.1.2 廣義坐標(biāo)與位形描述8.2 虛位移與虛位移原理8.2.1 虛位移8.2.2 虛功與理想約束8.2.3 虛位移原理8.3 虛功方程應(yīng)用于剛體系統(tǒng)第9章 分析動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

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《理論力學(xué)》是高等教育出版社出版的。

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