理論力學

前言

理論力學所涉及的是牛頓力學的主要基本原理及其對宏觀離散力學系統(tǒng)的應用。它是經(jīng)典力學三大分支(固體力學、流體力學和一般力學)中一般力學的組成部分，又稱動力學、振動與控制。理論力學的研究方法是，首先建立研究對象的力學模型和基本概念，然后以反映物體機械運動最基本原理或定律為依據(jù)，運用數(shù)學演繹方法建立有關(guān)定理與方程。此即演繹法。理論力學課程對理工科的學生既有基礎(chǔ)性又具有應用性?；A(chǔ)性是指理論力學以一般質(zhì)點系為力學模型，所建立的牛頓力學主要基本原理及由此導出的有關(guān)動力學定理與方程具有普遍意義。本課程中，將這些原理及有關(guān)定理與方程主要應用于簡單剛體系統(tǒng)。上述普遍規(guī)律也可以直接應用或經(jīng)過適當變換應用于其他動力學系統(tǒng)，如固體動力學和流體動力學等。應用性是指動力學基本規(guī)律在工程實際中的廣泛應用性?，F(xiàn)代科技的發(fā)展業(yè)已證明，無論是歷史較久的土木工程、建筑工程、水利工程、機械工程、船舶工程等，還是后起的航空、航天工程、核技術(shù)工程、生物醫(yī)學工程等，都愈來愈多地需要動力學的支持。理論力學講授的動力學基本概念、理論和方法，成為對現(xiàn)代工程對象進行動力分析的基礎(chǔ)以及為讀者學習現(xiàn)代工程動力學等后續(xù)課程、分析和解決復雜工程中的動力學問題的基礎(chǔ)?？傊?，理論力學的基礎(chǔ)性使之具有很強的理論系統(tǒng)(包括必要的嚴密數(shù)學推導)；理論力學的應用性又使課程注重動力學的分析方法，包括受力分析方法、運動分析方法和動力學建模方法。讀者對理論力學基本概念的掌握是在分析和研究一些典型的工程實際問題(也包括一定數(shù)量的習題)中完成的，而不只是依賴于記住這些概念的定義。本書分為靜力學、運動學和動力學三篇。其中主要內(nèi)容是動力學篇。

內(nèi)容概要

　　本書是教育部“高等教育面向21世紀教學內(nèi)容和課程體系改革計劃”的研究成果，是教育部面向21世紀課程教材和教育部工科力學“九五”規(guī)劃教材。本書與同類教材相比，具有以下特色：注意與相關(guān)課程的貫通、融合與滲透，減少了不必要的相互重疊的內(nèi)容；對經(jīng)典內(nèi)容加以精選，使之更加簡練，并富有新意；在保證基礎(chǔ)的前提下，引進了一些反映近代科技成果的新內(nèi)容；廣泛涉及諸多工程概念，重組課程體系；注意啟發(fā)式教學，為學生獨立思維留出較大的空間?！　∪珪?9章，前4章為靜力學篇，5～9章為運動學篇，10～19章為動力學篇，可供工科院校不同專業(yè)、不同層次教學選用?！　”緯勺鞲叩葘W校工科各類專業(yè)教材。

作者簡介

范欽珊，清華大學工程力學系教授，博士生導師。歷任清華大學固體力學教研組副主任、材料力學教研組主任、系學術(shù)委員會委員、校專業(yè)技術(shù)職稱評審委員會委員、校教學委員會委員；現(xiàn)任教育部工科力學課程教學指導委員會副主任，教育部工科基礎(chǔ)力學課程教學指導組組長；國家面向21世紀力學系列課程教學內(nèi)容和體系改革項目總負責人。長期從事“非線性屈曲理論與應 用”、“反應堆結(jié)構(gòu)力學”、“結(jié)構(gòu)疲勞壽命”、“電力系統(tǒng)導線振動與舞動”、“高壓輸電線路鐵塔優(yōu)化設(shè)計”等方面研究。同時從事“材料力學”、“工程力學”、“反應堆結(jié)構(gòu)力學基礎(chǔ)”、“板殼應力與設(shè)計”、“彈性穩(wěn)定理論”等本科生和研究生課程的教學工作以及計算機輔助教學軟件的研制與開發(fā)工作。 出版教材專著與譯著15部共約500余萬字，在國內(nèi)外發(fā)表各類學術(shù)論文60余篇。 1979年獲全國優(yōu)秀科技圖書獎，1989年獲國家級優(yōu)秀教學成果獎，1995年、1996年獲電力部、核工業(yè)部科技進步獎，1993年獲北京市優(yōu)秀教學成果獎，1993、1997年兩次獲國家教委優(yōu)秀教材獎。

書籍目錄

靜力學篇第1章 引論1.1 靜力學模型概述1.1.1 力的兩種效應1.1.2 物體的抽象與理想化——剛體1.1.3 受力的抽象與理想化——集中力與分布力1.1.4 接觸與連接方式的抽象與理想化——約束1.1.5 物體受力分類1.2 工程常見約束與約束力1.2.1 柔性約束1.2.2 剛性約束1.3 受力分析初步1.3.1 受力圖1.3.2 基本平衡原理及其應用1.4 結(jié)論與討論1.4.1 關(guān)于平衡原理1.4.2 關(guān)于二力構(gòu)件1.4.3 靜力學原理的適用性1.4.4 關(guān)于約束1.4.5 受力分析方法與過程習題第2章 力系的等效與簡化2.1 力矩概念的擴展和延伸2.1.1 力對點之矩及其矢量表示2.1.2 力對軸之矩2.1.3 合力之矩定理2.2 等效力系定理2.2.1 物理學中的結(jié)論2.2.2 力系運動效應的特征量力系的主矢與主矩2.2.3 等效力系定理2.3 力偶及其性質(zhì)2.3.1 力偶的定義2.3.2 力偶的基本性質(zhì)2.3.3 推論2.3.4 力偶系及其合成2.3.5 力偶系的平衡條件2.4 力系的簡化2.4.1 力向一點平移定理2.4.2 一般力系的簡化2.4.3 力系簡化在固定端約束力分析中的應用2.5 結(jié)論與討論2.5.1 關(guān)于力矢、主矢、力矩矢、力偶矩矢以及主矩的矢量性質(zhì)2.5.2 關(guān)于合力之矩定理及其應用2.5.3 關(guān)于力系簡化的最后結(jié)果2.5.4 關(guān)于實際約束與簡化模型2.5.5 關(guān)于力偶性質(zhì)推論的適用性習題第3章 力系的平衡3.1 力系的平衡條件3.2 一般力系的平衡方程3.2.1 平衡方程的一般形式3.2.2 平面一般力系的平衡方程3.2.3 平面力系平衡方程的其他形式3.3 單個剛體的平衡問題3.4 簡單多剛體系統(tǒng)的平衡問題3.5 承受空間力系的剛體平衡問題3.6 超靜定平衡問題3.6.1 剛體自由度的概念3.6.2 剛體的三種約束狀態(tài)3.6.3 超靜定次數(shù)3.7 結(jié)論與討論3.7.1 受力分析的重要性3.7.2 關(guān)于簡單多剛體系統(tǒng)平衡問題的討論3.7.3 關(guān)于特殊力系的平衡問題3.7.4 幾種空間約束的約束力3.7.5 t確的直觀判斷3.7.6 關(guān)于完全約束與不完全約束的討論3.7.7 關(guān)于自由度3.7.8 求解超靜定問題的方法簡述習題第4章 摩擦平衡問題4.1 摩擦的基本概念4.1.1 摩擦與摩擦類型4.1.2 滑動摩擦力庫倫定律4.1.3 摩擦角與自鎖現(xiàn)象4.2 摩擦平衡問題4.2.1 工程中常見的幾類摩擦平衡問題4.2.2 求解摩擦平衡問題的基本方法4.3 應用實例4.4 螺旋器械與楔塊自鎖條件4.4.1 螺旋器械的自鎖條件4.4.2 楔塊與尖劈的自鎖條件4.5 滾動阻礙概述4.5.1 絕對剛性約束模型的局限性4.5.2 考慮接觸變形的柔性約束模型4.5.3 滾動阻礙4.5.4 滑動摩擦力在滾動運動中的作用4.6 結(jié)論與討論4.6.1 摩擦干衡問題的特點4.6.2 摩擦平衡參數(shù)取值范圍的確定4.6.3 自鎖與不自鎖4.6.4 分析摩擦平衡問題要點4.6.5 自我命題研究習題運動學篇第5章 引論5.1 運動學的任務5.2 運動學與工程運動分析5.3 運動學的模型及其運動形式5.3.1 運動學的模型：點與剛體5.3.2 點的運動形式5.3.3 剛體的運動形式5.4 變矢量對時間的導數(shù)與動參考系5.5 結(jié)論與討論5.5.1 本課程中的運動學與物理學中運動學的比較5.5.3 本課程所研究的剛體運動學，對變形體的運動學描述有一定意義習題第6章 點的一般運動與剛體的簡單運動6.1 描述點運動的變矢量法6.1.1 點的運動方程、速度與加速度6.1.2 速度端圖6.1.3 變矢量對時間導數(shù)的幾何解釋6.2 描述點運動的直角坐標法6.2.1 運動方程6.2.2 速度6.2.3 加速度6.3 描述點運動的甄坐標法6.3.1 運動方程6.3.2 密切面與自然軸系6.3.3 速度6.3.4 切向加速度與法向加速度6.4 剛體的簡單運動－平移與定軸轉(zhuǎn)動6.4.1 平移6.4.2 定軸轉(zhuǎn)動6.5 結(jié)論與討論6.5.1 建立點的運動方程與研究點的運動幾何性質(zhì)6.5.2 描述點的一般運動的三種方法及其比較6.5.3 運動學與靜力學中的矢量運算比較；矢量導數(shù)與標量導數(shù)運算比較……第7章 點的復合運動第8章 剛體平面運動第9章 剛體定點轉(zhuǎn)動與剛體一般運動簡介動力學篇第10章 引論第11章 質(zhì)點在慣性成非慣性參考系中的動力學第12章 質(zhì)點系動量定理第13章 質(zhì)點系動量矩定理第14章 質(zhì)點系動能定理第15章 達朗貝爾原理第16章 分析力學基本概念與分析靜力學第17章 分析動力學基礎(chǔ)第18章 碰撞第19章 振動附錄A 習題答案附錄B 索引附錄C 主要參考書目主編簡介

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《理論力學》可作高等學校工科各類專業(yè)教材。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    理論力學 PDF格式下載

---