理論力學(xué)

前言

力學(xué)是研究機械運動的學(xué)科，凡研究力和運動時都需要力學(xué)，它是人類認(rèn)識自然，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)動力學(xué)理論，為研究復(fù)雜機械系統(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)歷的一個輝煌時代，推動了影響整個人類文明的第一次工業(yè)革命。20世紀(jì)以來，經(jīng)典力學(xué)取得豐碩成果，無論是導(dǎo)彈、飛機、海底隧道，還是高層建筑、遠洋巨輪、海洋平臺、機器人、高速列車等的誕生都充分運用了經(jīng)典力學(xué)，并產(chǎn)生了多體系統(tǒng)動力學(xué)、彈性動力學(xué)、計算動力學(xué)等新學(xué)科。進入2l世紀(jì)，力學(xué)面臨新的機遇和挑戰(zhàn)，不但孕育著理論體系的革命性突破，而且力學(xué)加計算機將成為工程設(shè)計的主要手段。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)點系模型的一般力學(xué)規(guī)律，只考慮肉眼可見的宏觀物體運動，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；只考慮運動速度遠遠小于光速的情形，而不考慮運動速度接近光速的相對論效應(yīng)。它是力學(xué)各分支學(xué)科的基礎(chǔ)，對于解決自然界和工程中相關(guān)問題是行之有效的。

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)》特點是：以質(zhì)點系為模型，突出理論力學(xué)原理的普遍性，以剛體為主要應(yīng)用對象，同時涉及有關(guān)變形固體和流體問題，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、動力和機械類等專業(yè)本科生教材或教學(xué)參考書。

作者簡介

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)委員會委員、九三學(xué)社湖南大學(xué)委員會主任委員。兼任教育部力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會委員、《力學(xué)與實踐》雜志編委、中國力學(xué)學(xué)會教育工作委員會委員、中國力學(xué)學(xué)會科普工作委員會委員、湖南省力學(xué)學(xué)會常務(wù)理事、物理奧林匹克競賽教練。從事基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)與科研20余年，主持國家與省級自然科學(xué)基金項目、國家與省級教改項目多項。出版教材、專著9部；在國內(nèi)外期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中30多篇被美國科學(xué)引文索引《SIC》、美國工程索引《EI》收錄；獲省、部級教學(xué)、科研成果獎5項，1993年和2004年兩度被評為全國優(yōu)秀力學(xué)教師，1995年獲寶鋼教育獎，2004年獲湖南大學(xué)首屆天語優(yōu)秀教師獎，2005年獲湖南省優(yōu)秀碩士論文指導(dǎo)教師獎。

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 力系的簡化1.3.1 力的平移定理1.3.2 一般力系向一點的簡化1.3.3 力系的最簡形式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 受力的簡化——分布力與集中力1.5.2 典型約束模型1.5.3 研究對象和受力圖習(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)的平衡問題2.2.1 靜定與超靜定問題的概念2.2.2 物體系統(tǒng)平衡問題的解法2.3 考慮摩擦的物體平衡2.3.1 滑動摩擦2.3.2 摩擦角與自鎖2.3.3 滾動摩阻2.3.4 典型摩擦平衡問題習(xí)題討論題第二篇 運動學(xué)引言第3章 點的復(fù)合運動3.1 運動學(xué)基礎(chǔ)3.1.1 點的運動描述3.1.2 點的運動問題3.1.3 剛體平移3.1.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動3.2 點的復(fù)合運動概念3.2.1 點的絕對運動、相對運動和牽連運動3.2.2 動點的運動方程、三種速度和加速度3.3 點的運動合成定理3.3.1 動點運動量的坐標(biāo)表示3.3.2 點的速度合成定理與加速度合成定理3.4 點的復(fù)合運動問題3.4.1 點的復(fù)合運動的研究方法3.4.2 典型復(fù)合運動問題習(xí)題討論題第4章 剛體的平面運動4.1 剛體平面運動方程4.2 平面圖形上各點的速度與加速度4.2.1 基點法4.2.2 瞬心法4.2.3 投影形式4.3 平面機構(gòu)的運動分析4.3.1 一般分析方法4.3.2 典型機構(gòu)分析習(xí)題討論題第三篇 動力學(xué)引言第5章 動量定理和動量矩定理5.1 質(zhì)點動力學(xué)5.1.1 牛頓三大定律5.1.2 質(zhì)點的運動微分方程5.2 質(zhì)點系動量定理5.2.1 質(zhì)點系的動量5.2.2 質(zhì)點系動量定理5.2.3 質(zhì)心運動定理5.2.4 動量守恒與質(zhì)心運動守恒5.2.5 變質(zhì)量系統(tǒng)的質(zhì)心運動定理5.3 質(zhì)點系動量矩定理5.3.1 剛體的轉(zhuǎn)動慣量5.3.2 質(zhì)點系的動量矩5.3.3 質(zhì)點系相對固定點的動量矩定理5.3.4 質(zhì)點系相對運動點的動量矩定理5.4 動量定理和動量矩定理的應(yīng)用習(xí)題討論題第6章 動能定理6.1 功與動能6.1.1 力的功6.I.2 質(zhì)點系的動能6.2 質(zhì)點系動能定理6.2.1 動能定理的三種形式6.2.2 動能定理的應(yīng)用6.3 碰撞6.3.1 碰撞過程的特點與簡化6.3.2 材料對碰撞的影響?恢復(fù)因數(shù)6.3.3 對心碰撞的動能損耗6.3.4 碰撞沖量對定軸轉(zhuǎn)動剛體的作用?撞擊中心6.3.5 碰撞系統(tǒng)的動能定理6.4 動力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用習(xí)題討論題第7章 達朗貝爾原理7.1 質(zhì)點系的達朗貝爾原理7.1.1 慣性力與質(zhì)點的達朗貝爾原理7.1.2 質(zhì)點系的達朗貝爾原理7.2 慣性力系的簡化7.2.1 質(zhì)點系慣性力系的主矢和主矩7.2.2 剛體慣性力系的簡化7.3 動靜法的應(yīng)用7.3.1 動靜法的特點7.3.2 典型非碰撞動力學(xué)問題7.4 定軸轉(zhuǎn)動剛體的軸承動約束力7.4.1 定軸轉(zhuǎn)動剛體慣性力系的簡化7.4.2 軸承動約束力7.5 非慣性系動力學(xué)7.5.1 非慣性系質(zhì)點動力學(xué)7.5.2 非慣性系動力學(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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