理論力學(xué)

前言

作為教育部“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”的研究項(xiàng)目，自1997年開始筆者所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)對(duì)傳統(tǒng)的理論力學(xué)課程體系與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革與教學(xué)實(shí)踐。作為這項(xiàng)改革的基礎(chǔ)成果，本書第一版以教育部面向2l世紀(jì)課程教材于1999年出版。教材力圖體現(xiàn)對(duì)高等院校工科各專業(yè)學(xué)生的三個(gè)能力的培養(yǎng)，即對(duì)工程對(duì)象正確建立力學(xué)模型的能力，對(duì)這些力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)（包括瞬時(shí)與過(guò)程）分析的能力，利用理論力學(xué)的基本概念判斷分析結(jié)果正確與否的能力。教材的出版引起了國(guó)內(nèi)同行的關(guān)注。在上海交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院全面使用及兄弟院校使用效果反饋的基礎(chǔ)上，筆者進(jìn)行了認(rèn)真的修訂，以期使該項(xiàng)成果更加完善，第2版作為普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材于2002年出版。與此同時(shí)，為了提高教學(xué)效果，在教育部多項(xiàng)教學(xué)改革項(xiàng)目的資助下，筆者的團(tuán)隊(duì)對(duì)這項(xiàng)改革成果進(jìn)行了立體化的建設(shè)，開發(fā)了基于PowerPoint技術(shù)的課件，在力求達(dá)到上課板書效果的基礎(chǔ)上，增加了許多生動(dòng)的多種媒體教學(xué)素材；開發(fā)了基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的理論力學(xué)題解系統(tǒng)，便于教師調(diào)用；開發(fā)了適用于遠(yuǎn)程教學(xué)的理論力學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程，2003年由高等教育出版社出版；利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，研發(fā)了集助教、助學(xué)與管理的個(gè)性化理論力學(xué)教學(xué)網(wǎng)站。該網(wǎng)站有豐富的課件、習(xí)題庫(kù)、試題庫(kù)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)與多種教學(xué)輔導(dǎo)平臺(tái)等，教師可以面對(duì)教學(xué)班建立個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)施各種教學(xué)環(huán)節(jié)及其管理；為每個(gè)學(xué)生提供了一個(gè)個(gè)性化的助學(xué)平臺(tái)，供自學(xué)、復(fù)習(xí)、討論與答疑。網(wǎng)站的遠(yuǎn)程服務(wù)是個(gè)亮點(diǎn)，多年來(lái)為兄弟院校的教師與他們的學(xué)生實(shí)現(xiàn)了如同上海交通大學(xué)教師與學(xué)生一樣的服務(wù)。上述課程立體化建設(shè)得到了主管部門與國(guó)內(nèi)同行的認(rèn)可，本課程被評(píng)為2003年度唯一一門理論力學(xué)國(guó)家級(jí)精品課程。在近10年的教學(xué)實(shí)踐中，筆者堅(jiān)持從學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生認(rèn)知規(guī)律兩方面來(lái)審視本教材教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性，也就是如何構(gòu)架一個(gè)科學(xué)的體系，如何合理安排相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生一步一步地攀登，實(shí)現(xiàn)理論力學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

內(nèi)容概要

　　《理論力學(xué)》第1版是面向21 世紀(jì)課程教材。　　第2版是普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。　　《理論力學(xué)》是一本全新構(gòu)思的教材，對(duì)傳統(tǒng)的理論力學(xué)課程體系與教學(xué)內(nèi)容做了較大的改進(jìn)?！　”敬涡抻喿髡吡D培養(yǎng)已有力學(xué)基礎(chǔ)讀者的三個(gè)能力，即對(duì)工程對(duì)象正確建立力學(xué)模型的能力，對(duì)力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)（瞬時(shí)與過(guò)程）分析的能力，利用理論力學(xué)的基本概念判斷分析結(jié)果正確與否的能力。為此，教材在強(qiáng)化理論力學(xué)基本概念的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了處理理論力學(xué)問(wèn)題的傳統(tǒng)方法，增加了理論力學(xué)問(wèn)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(wèn)題求解器》培養(yǎng)讀者解決工程對(duì)象力學(xué)性態(tài)分析的能力，實(shí)現(xiàn)與國(guó)內(nèi)外大型通用工程分析軟件的接軌?！　∪珪卜?章。第1章數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，介紹閱讀《理論力學(xué)》所需要的幾何矢量、矢量代數(shù)與矩陣運(yùn)算等最基本的概念。第2章靜力學(xué)，內(nèi)容包括力、約束與摩擦等概念，處理力系的簡(jiǎn)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(dòng)學(xué)，介紹處理運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的矢量瞬時(shí)分析方法。由于運(yùn)動(dòng)學(xué)的切入點(diǎn)是剛體，與傳統(tǒng)教材分析方法相比，在敘述上有較大的創(chuàng)新?！　〉?章介紹矢量動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，包括動(dòng)力學(xué)的基本概念，動(dòng)力學(xué)三大定理及其應(yīng)用。第7章介紹利用矢量動(dòng)力學(xué)建立剛體（系）動(dòng)力學(xué)方程與處理剛體動(dòng)力學(xué)的方法；介紹動(dòng)力學(xué)的幾個(gè)專題，包括非慣性基下的剛體動(dòng)力學(xué)、碰撞與定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)剛體動(dòng)力學(xué)等。第8 章分析力學(xué)基礎(chǔ)，包括達(dá)朗貝爾原理與虛位移原理及其應(yīng)用，動(dòng)力學(xué)普遍方程、拉格朗日第一與第二類方程等?！　〉?章與第9章分別介紹運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)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(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)與靜力學(xué)問(wèn)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2～4 章，第6～8章）、理論力學(xué)問(wèn)題計(jì)算機(jī)輔助分析原理與方法（第5，9章）。由于第二與第三模塊相對(duì)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(wèn)題相對(duì)獨(dú)立，基本概念與進(jìn)階內(nèi)容已有區(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?！　　独碚摿W(xué)》可作為高等學(xué)校機(jī)械、航空、航天、土建與水利等專業(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(shí)更新的參考書。　　作為2003年度國(guó)家級(jí)精品課程的核心教材，與《理論力學(xué)》配套的大量教學(xué)資源在上海交通大學(xué)理論力學(xué)精品課程網(wǎng)站上，可供教師與學(xué)生使用，該網(wǎng)站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程與個(gè)性化服務(wù)。　　《理論力學(xué)》配有電子教案、網(wǎng)絡(luò)課程和習(xí)題解答。

作者簡(jiǎn)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)工程力學(xué)與數(shù)學(xué)系。1978年攻讀上海交通大學(xué)精密儀器系陀螺力學(xué)碩士研究生，1982年獲工學(xué)碩士學(xué)位。歷任上海交通大學(xué)建筑工程與力學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)兼工程力學(xué)系主任?，F(xiàn)任該校力學(xué)博士后流動(dòng)站主任，兼任教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任、力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)主任，中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)動(dòng)力學(xué)與控制專業(yè)委員會(huì)副主任，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)空間及運(yùn)動(dòng)體控制專業(yè)委員會(huì)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。主持教育部教學(xué)改革項(xiàng)目5項(xiàng)。主要科研方向?yàn)橛?jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制，航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制。主持國(guó)家863、973項(xiàng)目3項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，教育部博士點(diǎn)基金4項(xiàng)。主持橫向科研項(xiàng)目15項(xiàng)，出版專著《計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)》，主編正式出版論文集兩部。發(fā)表論文100多篇。先后獲國(guó)家級(jí)與部委級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)，教育部?jī)?yōu)秀教材獎(jiǎng)3項(xiàng)。1992年獲國(guó)務(wù)院、國(guó)家教委授予的“作出突出貢獻(xiàn)的中國(guó)碩士學(xué)位獲得者”稱號(hào)，同年開始享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。2002年獲寶鋼優(yōu)秀教師特等獎(jiǎng)。2003年獲國(guó)家級(jí)教學(xué)名師獎(jiǎng)。2004年獲全國(guó)模范教師稱號(hào)。

書籍目錄

主要符號(hào)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(jiǎn)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(dòng)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(dòng)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(duì)剛體運(yùn)動(dòng)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(dòng)學(xué)4.1 剛體的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)4.2 剛體的一般運(yùn)動(dòng)習(xí)題第5章 剛體系運(yùn)動(dòng)學(xué)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(dòng)學(xué)計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)5.3 常見平面運(yùn)動(dòng)約束的約束方程5.4 平面機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的定義習(xí)題第6章 矢量動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)6.1 慣量6.2 動(dòng)量定理6.3 動(dòng)量矩定理6.4 動(dòng)能定理習(xí)題第7章 剛體動(dòng)力學(xué)7.1 剛體的平面運(yùn)動(dòng)7.2 非慣性基下剛體的動(dòng)力學(xué)方程7.3 碰撞7.4 剛體的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)輔助分析9.1 動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)9.2 動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題與理想約束力9.3 剛體系靜平衡分析9.4 平面機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)（靜）力學(xué)模型的定義習(xí)題附錄A 簡(jiǎn)單均質(zhì)幾何體的重心和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量附錄B 數(shù)值方法B.1 線性代數(shù)方程組的數(shù)值解法B.2 非線性代數(shù)方程組的數(shù)值解法B.3 常微分方程組的數(shù)值解法附錄C 《理論力學(xué)問(wèn)題求解器》使用簡(jiǎn)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(dòng)學(xué)分析C.3 示例2 雙擺的動(dòng)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(jiǎn)介

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?理論力學(xué)》可作為高等學(xué)校機(jī)械、航空、航天、土建與水利等專業(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(shí)更新的參考書。作為2003年度國(guó)家級(jí)精品課程的核心教材，與《普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?理論力學(xué)》配套的大量教學(xué)資源在上海交通大學(xué)理論力學(xué)精品課程網(wǎng)站上，可供教師與學(xué)生使用，該網(wǎng)站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程與個(gè)性化服務(wù)?！镀胀ǜ叩冉逃晃鍑?guó)家級(jí)規(guī)劃教材?理論力學(xué)》配有電子教案、網(wǎng)絡(luò)課程和習(xí)題解答。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    理論力學(xué) PDF格式下載

---