目錄
前言
主要符號(hào)表
緒論 1
0.1 理論力學(xué)概述 1
0.2 理論力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 1
0.3 理論力學(xué)研究對(duì)象與內(nèi)容 3
0.4 理論力學(xué)基本概念和學(xué)習(xí)方法 3
0.5 理論力學(xué)學(xué)習(xí)目的 4
第一篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)公理和受力分析 6
1.1 剛體和力的概念 6
1.1.1 剛體的概念 6
1.1.2 力的概念 6
1.1.3 平衡的概念 7
1.1.4 總結(jié) 7
1.2 靜力學(xué)公理 8
1.3 約束和約束反力 10
1.3.1 柔性體約束 11
1.3.2 具有光滑接觸表面的約束 11
1.3.3 光滑鉸鏈約束 12
1.3.4 滾動(dòng)支座 13
1.3.5 球鉸支座 13
1.4 物體的受力分析和受力圖 14
小結(jié) 18
思考題 19
習(xí)題 20
第2章 平面力系 23
2.1 平面匯交力系的合成與平衡的幾何法 23
2.1.1 平面匯交力系的合成的幾何法 23
2.1.2 平面匯交力系平衡的幾何條件 24
2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法 25
2.2.1 力在坐標(biāo)軸上的投影 25
2.2.2 平面匯交力系合成的解析法 26
2.2.3 平面匯交力系的平衡方程 27
2.3 平面力偶系的合成與平衡 30
2.3.1 力對(duì)點(diǎn)之矩 30
2.3.2 合力矩定理 30
2.3.3 力偶與力偶矩 31
2.3.4 同平面內(nèi)力偶的等效定理 32
2.3.5 平面力偶系的合成和平衡條件 33
2.3.6 力矩與合力矩的解析表達(dá)式 36
2.4 平面任意力系向作用面內(nèi)任一點(diǎn)的簡(jiǎn)化 36
2.4.1 力的平移定理 36
2.4.2 平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化,主矢和主矩 37
2.4.3 平面任意力系的簡(jiǎn)化結(jié)果分析 39
2.5 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 41
2.6 平面平行力系的平衡方程 43
2.7 靜定和超靜定問(wèn)題 44
2.8 剛體系統(tǒng)的平衡 45
2.9 平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算 50
2.9.1 平面桁架 50
2.9.2 平面桁架零內(nèi)力桿(零桿)的判別 52
小結(jié) 53
思考題 56
習(xí)題 56
第3章 摩擦 63
3.1 滑動(dòng)摩擦 63
3.1.1 靜滑動(dòng)摩擦定律 63
3.1.2 動(dòng)滑動(dòng)摩擦定律 65
3.2 考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題 65
3.3 摩擦角和自鎖現(xiàn)象 67
3.3.1 摩擦角 67
3.3.2 自鎖現(xiàn)象 68
3.4 滾動(dòng)摩阻 69
小結(jié) 71
思考題 71
習(xí)題 72
第4章 空間力系 74
4.1 空間力系的基本量 74
4.1.1 力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影 74
4.1.2 力對(duì)點(diǎn)之矩矢 75
4.1.3 力對(duì)軸之矩 76
4.1.4 力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)軸之矩的關(guān)系 78
4.1.5 合力矩定理 78
4.1.6 空間力偶 78
4.2 空間任意力系的簡(jiǎn)化 79
4.2.1 空間任意力系向任一點(diǎn)的簡(jiǎn)化 79
4.2.2 空間任意力系的簡(jiǎn)化結(jié)果分析 80
4.3 空間任意力系的平衡條件和平衡方程 83
4.4 重心 86
4.4.1 重心的概念及其坐標(biāo)公式 86
4.4.2 確定物體重心的方法 87
小結(jié) 90
思考題 93
習(xí)題 93
第二篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)
第五章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué) 98
5.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量法 98
5.1.1 運(yùn)動(dòng)方程 98
5.1.2 速度 98
5.1.3 加速度 99
5.2 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)法 100
5.2.1 運(yùn)動(dòng)方程 100
5.2.2 速度 100
5.2.3 加速度 101
5.3 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的自然法 104
5.3.1 運(yùn)動(dòng)方程 104
5.3.2 自然軸系 105
5.3.3 速度 106
5.3.4 加速度 107
？5.4 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的極坐標(biāo)法 113
小結(jié) 116
思考題 116
習(xí)題 117
第六章 剛體的基本運(yùn)動(dòng) 121
6.1 剛體的平行移動(dòng) 121
6.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 123
6.2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)方程 123
6.2.2 角速度 123
6.2.3 角加速度 124
6.3 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度和加速度 125
6.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度 125
6.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的加速度 125
6.4 定軸輪系的傳動(dòng)比 127
6.4.1 齒輪傳動(dòng) 127
6.4.2 皮帶輪傳動(dòng) 128
6.5 以矢量表示角速度和角加速度,以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度 128
6.5.1 角速度矢量和角加速度矢量 128
6.5.2 矢量表示一點(diǎn)的速度與加速度 129
6.5.3 泊桑公式 130
小結(jié) 131
思考題 132
習(xí)題 132
第七章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) 136
7.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)、牽連運(yùn)動(dòng)和絕對(duì)運(yùn)動(dòng) 136
7.2 點(diǎn)的速度合成 139
7.2.1 絕對(duì)速度、相對(duì)速度和牽連速度 139
7.2.2 速度合成定理 140
7.3 牽連運(yùn)動(dòng)為平移時(shí)點(diǎn)的加速度合成 143
7.3.1 絕對(duì)加速度、相對(duì)加速度和牽連加速度 143
7.3.2 牽連運(yùn)動(dòng)為平移時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理 143
7.4 牽連運(yùn)動(dòng)為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成 147
小結(jié) 153
思考題 154
習(xí)題 154
第八章 剛體的平面運(yùn)動(dòng) 159
8.1 平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解 159
8.1.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的特征 159
8.1.2 剛體平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程 160
8.1.3 剛體平面運(yùn)動(dòng)可分解為平移和轉(zhuǎn)動(dòng) 160
8.2 平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的速度,速度投影定理 162
8.2.1 基點(diǎn)法 162
8.2.2 速度投影定理 162
8.3 求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬心法 167
8.3.1 瞬時(shí)速度中心 167
8.3.2 速度瞬心法 167
8.3.3 速度瞬心位置的確定 168
8.4 基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度 170
8.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用舉例 175
小結(jié) 182
思考題 183
習(xí)題 184
第三篇 動(dòng)力學(xué)
第9章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本方程 190
9.1 動(dòng)力學(xué)的基本定律 190
9.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程 191
小結(jié) 195
思考題 195
習(xí)題 196
第10章 動(dòng)量定理 198
10.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理 198
10.1.1 動(dòng)量 198
10.1.2 沖量 198
10.1.3 動(dòng)量定理 199
10.1.4 動(dòng)量守恒 199
10.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理 200
10.2.1 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量 200
10.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理 201
10.2.3 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒 204
10.3 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 205
10.3.1 質(zhì)心 205
10.3.2 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 206
10.3.3 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒 208
小結(jié) 209
思考題 210
習(xí)題 210
第11章 動(dòng)量矩定理 214
11.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理 214
11.1.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩 214
11.1.2 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理 214
11.1.3 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩守恒 215
11.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理 216
11.2.1 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩 216
11.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理 217
11.2.3 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩守恒 217
11.3 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程 220
11.4 剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 223
11.4.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 223
11.4.2 回轉(zhuǎn)半徑(或慣性半徑) 225
11.4.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理 225
11.5 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理 227
11.6 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程 229
小結(jié) 232
思考題 232
習(xí)題 233
第12章 動(dòng)能定理 238
12.1 力的功 238
12.2 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 242
12.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能 242
12.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 242
12.2.3 平移剛體的動(dòng)能 243
12.2.4 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能 243
12.2.5 平面運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)能 243
12.3 動(dòng)能定理 243
12.3.1 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理 243
12.3.2 理想約束及內(nèi)力做功 244
12.4 功率、功率方程和機(jī)械效率 249
12.4.1 功率 249
12.4.2 功率方程 249
12.4.3 機(jī)械效率 250
12.5 勢(shì)力場(chǎng)、勢(shì)能和機(jī)械能守恒定律 252
12.5.1 勢(shì)力場(chǎng)和勢(shì)能 252
？12.5.2 勢(shì)能函數(shù)和勢(shì)函數(shù)(或力函數(shù)) 253
12.5.3 機(jī)械能守恒定律 254
12.6 普遍定理的綜合應(yīng)用舉例 257
小結(jié) 261
思考題 262
習(xí)題 263
第13章 達(dá)朗貝爾原理(動(dòng)靜法) 271
13.1 慣性力,質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理 271
13.2 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理 272
13.3 剛體慣性力系的簡(jiǎn)化 274
13.3.1 一般質(zhì)點(diǎn)系的慣性力系簡(jiǎn)化 274
13.3.2 常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)剛體的慣性力系簡(jiǎn)化 275
？13.4 繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的軸承動(dòng)約束力 280
小結(jié) 283
思考題 284
習(xí)題 285
第14章 虛位移原理 289
14.1 約束、虛位移和虛功 289
14.1.1 約束及其分類 289
14.1.2 虛位移 290
14.1.3 虛功 291
14.1.4 理想約束 291
14.2 虛位移原理 291
小結(jié) 297
思考題 297
習(xí)題 299
參考文獻(xiàn) 302
習(xí)題參考答案 303