理論力學

理論力學

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作者：劉然慧、閔國林、李翠贇 主編 閆承俊、王衍國、許星明 副主編

出版日期：2015年10月 書號：978-7-122-24191-7

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：270頁

本書按照由質點到質點系、由矢量到代數量循序漸進的次序，分三篇進行介紹。第1篇是靜力學，包括受力分析和受力圖、力系的等效與簡化和靜力學平衡問題等內容；第2篇是運動學，包括運動分析基礎、點的複合運動分析和剛體的平面運動分析等內容；第3篇是動力學，包括質點動力學、動力學普遍定理及其應用、達朗貝爾原理、虛位移原理等內容。

本書可作為高等學校機械、土木、交通、水利、採礦、冶金等各工科專業中少學時教材或教學參考書，也可供相關專業工程技術人員參考。

緒論1

0.1理論力學的研究內容1

0.2理論力學的學習目的2

0.3理論力學的研究方法2

0.4理論力學的學習方法3

第1篇靜力學

第1章靜力學公理和物體的受力分析6

1.1靜力學基本概念6

1.1.1力和力系的概念6

1.1.2平衡的概念7

1.1.3剛體的概念7

1.2靜力學公理7

1.3約束與約束反力8

1.3.1柔體約束9

1.3.2光滑接觸面約束9

1.3.3光滑圓柱鉸鏈約束9

1.3.4支座約束10

1.3.5鏈桿約束11

1.4物體的受力分析與受力圖11

學習方法和要點提示14

思考題15

習題16

第2章平面匯交力系和平面力偶系18

2.1平面匯交力系合成與平衡的幾何法18

2.1.1平面匯交力系合成的幾何法18

2.1.2平面匯交力系平衡的幾何條件19

2.2平面匯交力系合成與平衡的解析法20

2.2.1力在直角坐標軸上的投影20

2.2.2合力投影定理20

2.2.3平面匯交力系合成的解析法21

2.2.4平面匯交力系的平衡方程21

2.3平面力對點之矩23

2.3.1力對點之矩23

2.3.2合力矩定理23

2.4平面力偶24

2.4.1力偶與力偶矩24

2.4.2平面力偶的等效定理25

2.5平面力偶系的合成和平衡條件25

2.5.1平面力偶系的合成25

2.5.2平面力偶系的平衡條件26

學習方法和要點提示27

思考題27

習題28

第3章平面任意力系32

3.1力線平移定理32

3.2平面任意力系向一點的簡化33

3.3平面任意力系的平衡方程37

3.4物體系統的平衡41

3.4.1靜定與靜不定問題41

3.4.2物體系統平衡的求解43

3.5平面簡單桁架的內力計算48

3.5.1平面桁架的概念48

3.5.2節點法49

3.5.3截面法50

學習方法和要點提示51

思考題51

習題52

第4章摩擦59

4.1滑動摩擦59

4.1.1靜滑動摩擦力及最大靜滑動摩擦力60

4.1.2動滑動摩擦力61

4.2摩擦角和自鎖現象61

4.2.1摩擦角61

4.2.2自鎖現象62

4.3考慮摩擦時物體的平衡問題63

4.4滾動摩阻簡介67

學習方法和要點提示69

思考題70

習題71

第5章空間力系74

5.1力在空間直角坐標軸上的投影74

5.1.1直接投影法74

5.1.2二次投影法75

5.1.3力沿空間直角坐標軸的分解75

5.1.4空間匯交力系的合成與平衡條件76

5.2力對點之矩矢和力對軸之矩78

5.2.1力對點之矩以矢量表示——力矩矢78

5.2.2力對軸之矩79

5.2.3力對點之矩與力對通過該點的軸之矩的關係80

5.3空間力偶81

5.3.1空間力偶矩以矢量表示力偶矩矢81

5.3.2空間力偶等效定理81

5.3.3空間力偶系的合成與平衡條件82

5.4空間任意力系向一點簡化83

5.4.1空間任意力系向一點的簡化83

5.4.2空間任意力系的簡化結果分析85

5.5空間任意力系的平衡87

5.5.1空間任意力系的平衡方程87

5.5.2工程實物與空間約束類型的對應分析88

5.5.3空間平衡問題舉例89

5.6平行力系中心與重心93

5.6.1平行力系中心93

5.6.2重心94

5.6.3確定物體重心的方法95

學習方法和要點提示98

思考題98

習題98

第2篇運動學

第6章點的運動104

6.1矢量法104

6.1.1運動方程104

6.1.2點的速度105

6.1.3點的加速度105

6.2直角坐標法106

6.2.1運動方程106

6.2.2點的速度107

6.2.3點的加速度107

徠6.3自然法111

6.3.1運動方程111

6.3.2自然軸系111

6.3.3點的速度112

6.3.4點的切向加速度和法向加速度112

6.3.5幾種特殊運動114

學習方法和要點提示116

思考題116

習題117

第7章剛體的基本運動120

7.1剛體的平行移動120

7.2剛體的定軸轉動122

7.2.1轉動方程122

7.2.2角速度122

7.2.3角加速度123

7.3轉動剛體內各點的速度和加速度124

7.3.1定軸轉動剛體上各點的速度125

7.3.2定軸轉動剛體上各點的加速度125

7.4輪系的傳動比127

7.4.1齒輪傳動127

7.4.2帶輪傳動128

7.5以矢量表示角速度和角加速度·以矢積表示點的速度和加速度129

學習方法和要點提示131

思考題131

習題132

第8章點的合成運動135

8.1絕對運動·相對運動·牽連運動135

8.2速度合成定理136

8.3牽連運動為平動時點的加速度合成定理139

8.4牽連運動為定軸轉動時點的加速度合成定理142

學習方法和要點提示145

思考題146

習題146

第9章剛體的平面運動150

9.1剛體平面運動的分解150

9.1.1平面運動的概念150

9.1.2平面運動的簡化150

9.1.3剛體平面運動方程151

9.1.4剛體平面運動的分解過程151

9.2平面圖形上各點的速度分析152

9.2.1基點法152

9.2.2速度投影法154

9.2.3速度瞬心法154

9.3平面圖形上各點的加速度分析159

學習方法和要點提示164

思考題164

習題165

第3篇動力學

第10章質點動力學171

10.1動力學基本定律171

10.2質點運動微分方程173

10.2.1質點運動微分方程在直角坐標軸上的投影173

10.2.2質點運動微分方程在自然軸上的投影173

10.2.3質點動力學基本問題173

學習方法和要點提示178

思考題178

習題179

第11章動量定理182

11.1動量與衝量182

11.1.1動量182

11.1.2衝量183

11.2質點與質點系的動量定理183

11.2.1質點的動量定理183

11.2.2質點系的動量定理184

11.2.3質點系動量守恆定律186

11.3質心運動定理187

11.3.1質量中心(質心)187

11.3.2質心運動定理187

11.3.3質心運動守恆定律188

學習方法和要點提示189

思考題189

習題190

第12章動量矩定理192

12.1質點和質點系的動量矩192

12.1.1質點的動量矩192

12.1.2質點系的動量矩193

12.2質點與質點系的動量矩定理193

12.2.1質點的動量矩定理193

12.2.2質點系的動量矩定理194

12.2.3動量矩守恆定律196

12.3剛體繞定軸轉動的微分方程197

12.4剛體對軸的轉動慣量199

12.4.1簡單形狀物體的轉動慣量計算199

12.4.2迴轉半徑(或慣性半徑)200

12.4.3平行軸定理200

12.5剛體平面運動微分方程203

12.5.1質點系相對於質心的動量矩定理203

12.5.2剛體平面運動微分方程204

學習方法和要點提示207

思考題208

習題209

第13章動能定理212

13.1力的功212

13.1.1重力的功213

13.1.2彈性力的功214

13.1.3定軸轉動剛體上作用力的功214

13.1.4質點系內力的功215

13.1.5約束反力的功之和等於零的理想情況215

13.2質點和質點系的動能217

13.2.1質點的動能217

13.2.2質點系的動能217

13.3動能定理219

13.3.1質點的動能定理219

13.3.2質點系的動能定理220

13.4勢力場·勢能·機械能守恆定律223

13.4.1勢力場223

13.4.2勢能224

13.4.3機械能守恆定律226

13.5動力學普遍定理的綜合應用226

學習方法和要點提示232

思考題233

習題234

第14章達朗貝爾原理239

14.1慣性力·質點的達朗貝爾原理239

14.2質點系的達朗貝爾原理241

14.3剛體慣性力系的簡化241

14.3.1剛體平動242

14.3.2剛體定軸轉動242

14.3.3剛體作平面運動(平行於質量對稱面)243

學習方法和要點提示246

思考題246

習題247

第15章虛位移原理249

15.1約束·虛位移·虛功249

15.1.1約束及其分類249

15.1.2虛位移251

15.1.3虛功252

15.1.4理想約束252

15.2虛位移原理及應用252

學習方法和要點提示254

思考題254

習題255

習題參考答案257

參考文獻270