理論力學

前言

本書內(nèi)容是根據(jù)教育部力學基礎(chǔ)課程教學指導委員會制定的——理論力學課程教學的基本要求(B類)在第1版基礎(chǔ)上修訂的。本著高等教育應(yīng)是素質(zhì)教育與創(chuàng)新意識培養(yǎng)相結(jié)合的教育理念，并結(jié)合普通本科類院校的教學特點編寫了這本理論力學教材。本書汲取了國內(nèi)優(yōu)秀教材的長處，并在此基礎(chǔ)上考慮到理論力學課程作為土木工程、機械工程、航空航天、水利、交通、勘察工程力學等專業(yè)后續(xù)課的基礎(chǔ)，因此本教材的特點是注重基礎(chǔ)訓練，由淺入深，在保持理論力學體系不變的前提下，遵循嚴謹性、實踐性和創(chuàng)新性相結(jié)合的原則，并在此基礎(chǔ)上適當?shù)靥岣吡似瘘c。同時略去了與大學物理重復的部分，以保證在學時減少的情況下，完成理論力學的教學工作。本書適合教學學時為60～80，全書由靜力學、運動學和動力學三部分組成。靜力學有靜力分析、平面簡單力系、平面任意力系、空間力系；運動學有點的運動學、剛體基本運動、點的合成運動、剛體平面運動；動力學有質(zhì)點運動學、動量定理、動量矩定理、動能定理、達朗貝爾原理、虛位移原理、分析力學、碰撞、機械振動基礎(chǔ)，共計17章。本書新增設(shè)的內(nèi)容為碰撞、機械振動兩部分。經(jīng)過幾年的教學實踐，其他章節(jié)在原有的基礎(chǔ)上對一些內(nèi)容進行了補充和調(diào)整，增加了書后的習題。在基本概念方面做到簡潔明了；在基本理論的運用方面，每章后面都配有填空題、判斷題和計算題，書后配有答案。本書第1～13章可作為基礎(chǔ)部分，第14～17章可作為專題部分。本書可作為高等院校土木工程、機械工程、航空、水利、交通、勘察工程力學等專業(yè)的理論力學課程教材，也可作為其他專業(yè)學生以及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。本書編寫工作由董云峰教授負責全書的文稿撰寫，李妍副教授負責全書的圖片設(shè)計。參加編寫工作的有姜浩副教授(第1、2、3章)；崔亞平副教授(第7、8、9章)；董云峰教授(緒論、第15、16、17章)；金玉杰副教授(第5、6、13章)；李妍副教授(第10、11、2章)；蔣鑫(附錄A、B)；李寶工程師(第14章、習題與答案)；本教材從2006年出版到現(xiàn)在的再版，特別感謝吉林大學曲興田教授在本書編寫工作中給予(編排設(shè)計及圖表整理)的幫助；同時本書的編寫工作得到了吉林大學劉巧伶教授、聶玉琴教授及長春工業(yè)大學劉鳳山教授的指導；吉林建筑工程學院蘇鐵堅教授認真審閱，提出了諸多寶貴的意見；在本書的整個編寫過程中，得到了吉林建筑工程學院的高度重視；從第1版到第2版的出版一直得到了清華大學出版社的大力支持，鄒杰編輯給予了多方面的幫助，在此一并表示誠摯的謝意。這次對本教材的修訂，傾注了廣大教師的精力和汗水，但由于編者水平有限，出現(xiàn)的錯誤和缺點是難免的，衷心希望廣大讀者給予批評指正，以提高我們的教學水平，為培養(yǎng)適合我國建設(shè)的合格人才作出貢獻。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容是根據(jù)教育部力學基礎(chǔ)課程教學指導委員會制定的——理論力學課程教學的基本要求(B類)在第1版基礎(chǔ)上修訂的，適合于60～80課時的教學。全書由靜力學、運動學和動力學三部分組成。靜力學(第1～4章)有靜力分析、平面簡單力系、平面任意力系、空間力系；運動學(第5～8章)有點的運動學、剛體基本運動、點的合成運動、剛體平面運動；動力學(第9～17章)有質(zhì)點運動學、動量定理、動量矩定理、動能定理、達朗貝爾原理、虛位移原理、分析力學、碰撞、機械振動，共計17章。本書新增設(shè)的內(nèi)容為碰撞、機械振動兩部分。經(jīng)過幾年的教學實踐，其章節(jié)在原有的基礎(chǔ)上對一些內(nèi)容進行了補充，增加了書后習題。根據(jù)普通本科類院校的教學特點，本書注重基本概念的理解，每章配有各種類型的練習題及書后答案；精選了理論力學的典型例題和習題。在注重基本概念、基本方法的基礎(chǔ)上，適當提高了起點。    本書可作為高等院校土木工程、機械工程、航空、水利、工程力學、交通工程、勘察等專業(yè)的理論力學課程教材，也可作為其他專業(yè)學生以及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

緒論第1篇  靜力學第1章  靜力分析  1.1  力的概念  1.2  靜力學公理  1.3  約束與約束力    1.3.1  光滑面接觸約束    1.3.2  柔體約束    1.3.3  光滑鉸鏈約束    1.3.4  鏈桿約束    1.3.5  軸承約束    1.3.6  球鉸鏈約束  1.4  物體的受力分析和受力圖  本章小結(jié)  習題1第2章  平面簡單力系  2.1  平面匯交力系    2.1.1  平面匯交力系合成與平衡的幾何法    2.1.2  平面匯交力系合成與平衡的解析法  2.2  平面力偶    2.2.1  力對點之矩的概念    2.2.2  平面力偶  本章小結(jié)  習題2第3章  平面任意力系  3.1  力的平移定理  3.2  力系的簡化    3.2.1  平面任意力系向一點簡化——主矢與主矩    3.2.2  平面任意力系簡化的應(yīng)用    3.2.3  平面任意力系簡化結(jié)果討論  3.3  平面任意力系的平衡  3.4  平面平行力系的平衡  3.5  平面剛體系的平衡問題    3.5.1  平面靜定剛體系    3.5.2  平面簡單桁架  3.6  滑動摩擦    3.6.1  摩擦力與摩擦因數(shù)    3.6.2  摩擦角與自鎖    3.6.3  考慮滑動摩擦時的平衡問題  本章小結(jié)  習題3第4章  空間力系  4.1  力在空間直角坐標系上的投影    4.1.1  直接投影法    4.1.2  間接投影法  4.2  空間力對點的矩和空間力對軸的矩    4.2.1  空間力對點的矩    4.2.2  空間力對軸的矩    4.2.3  空間力對點的矩與空間力對軸的矩的關(guān)系  4.3  空間匯交力系    4.3.1  空間匯交力系的合成    4.3.2  空間匯交力系的平衡  4.4  空間力偶    4.4.1  力偶矩矢    4.4.2  力偶矩矢的性質(zhì)與力偶矩矢的等效定理    4.4.3  空間力偶系的合成與平衡條件  4.5  空間任意力系    4.5.1  空間任意力系向一點簡化——主矢與主矩    4.5.2  空間任意力系簡化的應(yīng)用    4.5.3  空間任意力系的平衡  本章小結(jié)  習題4第2篇  運動學第5章  點的運動學  5.1  點運動的矢量法    5.1.1  點的運動方程    5.1.2  點的速度    5.1.3  點的加速度  5.2  點運動的直角坐標法    5.2.1  點的運動方程    5.2.2  點的速度    5.2.3  點的加速度  5.3  點運動的自然軸系法    5.3.1  點的運動方程    5.3.2  自然軸系    5.3.3  點的速度    5.3.4  點的加速度    5.3.5  幾種常見的運動  本章小結(jié)  習題5第6章  剛體的基本運動  6.1  剛體的平行移動  6.2  剛體的定軸轉(zhuǎn)動    6.2.1  轉(zhuǎn)動剛體的運動描述    6.2.2  轉(zhuǎn)動剛體上各點的速度和加速度  6.3  點的速度和加速度的矢量表示  本章小結(jié)  習題6第7章  點的合成運動  7.1  點的合成運動的概念  7.2  點的速度合成定理  7.3  點的加速度合成定理    7.3.1  牽連運動為平移時點的加速度合成定理    7.3.2  牽連運動為定軸轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理  本章小結(jié)  習題7第8章  剛體平面運動  8.1  剛體平面運動的概述    8.1.1  平面運動的定義    8.1.2  平面運動的方程    8.1.3  平面運動的分解  8.2  平面圖形內(nèi)各點的速度    8.2.1  基點法    8.2.2  速度投影法    8.2.3  速度瞬心法  8.3  平面圖形內(nèi)各點的加速度——基點法  8.4  運動學綜合應(yīng)用舉例  本章小結(jié)  習題8第3篇  動力學第9章  質(zhì)點動力學  9.1  動力學的基本定律——牛頓三定律  9.2  質(zhì)點運動微分方程    9.2.1  質(zhì)點運動微分方程    9.2.2  質(zhì)點動力學的兩類基本  問題  本章小結(jié)  習題9第10章  動量定理  10.1  動量定理    10.1.1  質(zhì)點和質(zhì)點系的動量    10.1.2  質(zhì)點和質(zhì)點系的動量定理  10.2  質(zhì)心運動定理  本章小結(jié)  習題10第11章  動量矩定理  11.1  動量矩定理    11.1.1  質(zhì)點和質(zhì)點系的動量矩    11.1.2  質(zhì)點和質(zhì)點系的動量矩定理  11.2  剛體定軸轉(zhuǎn)動微分方程  11.3  剛體平面運動微分方程  本章小結(jié)  習題11第12章  動能定理  12.1  力的功    12.1.1  常力作直線運動的功    12.1.2  變力作曲線運動的功    12.1.3  匯交力系合力功    12.1.4  常見力的功  12.2  動能定理    12.2.1  質(zhì)點和質(zhì)點系的動能    12.2.2  質(zhì)點和質(zhì)點系動能定理  12.3  機械能守恒定律    12.3.1  勢力場和勢能    12.3.2  機械能守恒定律  12.4  動力學普遍定理的綜合應(yīng)用  本章小結(jié)  習題12第13章  達朗貝爾原理  13.1  達朗貝爾原理    13.1.1  慣性力·質(zhì)點的達朗貝爾原理    13.1.2  質(zhì)點系的達朗貝爾原理  13.2  剛體慣性力系的簡化    13.2.1  平移剛體慣性力系的簡化    13.2.2  定軸轉(zhuǎn)動剛體慣性力系的簡化    13.2.3  平面運動剛體慣性力系的簡化  本章小結(jié)  習題13第14章  虛位移原理  14.1  約束·自由度·廣義坐標    14.1.1  約束    14.1.2  自由度    14.1.3  廣義坐標  14.2  虛位移原理    14.2.1  虛位移和虛功    14.2.2  虛位移原理    14.2.3  質(zhì)點系的平衡方程和勢能與廣義坐標的關(guān)系  本章小結(jié)  習題14第15章  分析力學基礎(chǔ)  15.1  動力學普遍方程  15.2  拉格朗日方程    15.2.1  拉格朗日關(guān)系式    15.2.2  拉格朗日方程    15.2.3  廣義力的求法  本章小結(jié)  習題15第16章  碰撞  16.1  碰撞的基本特征及碰撞問題的簡化    16.1.1  碰撞的基本特征及碰撞過程的兩個階段    16.1.2  碰撞問題的簡化    16.1.3  碰撞的分類  16.2  碰撞過程的基本原理    16.2.1  碰撞過程的動量定理——沖量定理    16.2.2  碰撞過程的動量矩定理——沖量矩定理    16.2.3  碰撞過程中基本原理的應(yīng)用  16.3  恢復因數(shù)  16.4  碰撞沖量對定軸轉(zhuǎn)動剛體的作用  16.5  碰撞問題應(yīng)用  本章小結(jié)  習題16第17章  機械振動基礎(chǔ)  17.1  單自由度系統(tǒng)的自由振動    17.1.1  單自由度系統(tǒng)自由振動微分方程及其解答    17.1.2  其他類型的單自由度系統(tǒng)    17.1.3  固有頻率的計算  17.2  單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動    17.2.1  小阻尼情況    17.2.2  大阻尼情況    17.2.3  臨界阻尼情況  17.3  單自由度系統(tǒng)的受迫振動    17.3.1  單自由度系統(tǒng)的無阻尼受迫振動    17.3.2  單自由度系統(tǒng)的有阻尼受迫振動  本章小結(jié)  習題17附錄A  物體的重心和質(zhì)心的計算  A.1  物體的重心  A.2  物體的質(zhì)心  A.3  物體的重心和質(zhì)心的計算附錄B  剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量的計算  B.1  轉(zhuǎn)動慣量的概念  B.2  簡單規(guī)則物體轉(zhuǎn)動慣量的計算  B.3  慣性半徑(回轉(zhuǎn)半徑)  B.4  工程中簡單規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量  B.5  轉(zhuǎn)動慣量的平行移軸定理  B.6  組合物體轉(zhuǎn)動慣量的計算  B.7  復雜物體轉(zhuǎn)動慣量的測定習題答案索引參考文獻

章節(jié)摘錄

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《理論力學(第2版)》由清華大學出版社出版。

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