緒 論 1
0.1 理論力學的發展史 1
0.2 生活中的力學 3
0.3 工程中的力學 4
0.4 理論力學的研究內容、研究方法及學習目的 5
**篇 運 動 學
第1章 點的運動學 8
1.1 運動學的基本概念 8
1.2 矢量法表示點的運動 8
1.2.1 點的運動方程 8
1.2.2 點的速度 9
1.2.3 點的加速度 9
1.3 直角坐標法表示點的運動 10
1.3.1 點的運動方程 10
1.3.2 點的速度 11
1.3.3 點的加速度 11
1.4 自然坐標法表示點的運動 14
1.4.1 點的運動方程 14
1.4.2 自然軸系 15
1.4.3 點的速度 15
1.4.4 點的加速度 16
1.4.5 幾種常見的運動 17
本章知識要點 20
思考題 22
習題 22
第2章 剛體的平面運動學 24
2.1 剛體的基本運動 24
2.1.1 剛體的平行移動 24
2.1.2 剛體的定軸轉動 26
2.2 剛體的平面運動 28
2.2.1 平面運動的分解及剛體平面運動的運動方程 28
2.2.2 平面圖形內各點的速度 30
2.2.3 平面圖形內各點的加速度 35
2.3 繞定軸轉動剛體的傳動問題 37
2.3.1 齒輪傳動 37
2.3.2 皮帶傳動 39
本章知識要點 40
思考題 41
習題 41
第3章 復合運動 45
3.1 復合運動的概念 45
3.2 點的復合運動 46
3.2.1 點的速度合成定理 46
3.2.2 牽連運動為平動時點的加速度合成定理 51
3.2.3 牽連運動為轉動時點的加速度合成定理 54
3.3 剛體的復合運動* 59
3.3.1 角速度合成定理 60
3.3.2 角加速度合成定理 62
本章知識要點 63
思考題 63
習題 65
第二篇 靜 力 學
第4章 靜力學的基本概念和公理 70
4.1 靜力學的基本概念 70
4.2 靜力學公理 72
4.3 約束與約束反力 75
4.4 受力分析與受力圖 79
本章知識要點 82
思考題 82
習題 83
第5章 平面任意力系 86
5.1 力沿坐標軸的投影與平面匯交力系 86
5.2 力矩的概念與計算 90
5.3 力偶及其性質、平面力偶系 93
5.4 力線平移定理 95
5.5 平面任意力系的簡化 96
5.6 平面任意力系的平衡條件與平衡方程
99
5.7 物體系統的平衡——靜定與靜不定的
概念 101
5.8 平面靜定桁架的內力分析 105
本章知識要點 109
思考題 110
習題 110
第6章 摩擦 115
6.1 摩擦現象 115
6.2 滑動摩擦 116
6.3 具有滑動摩擦的平衡問題 118
6.4 滾動摩擦 121
本章知識要點 123
思考題 123
習題 124
第7章 空間力系和重心 127
7.1 空間力沿坐標軸的分解與投影 127
7.2 空間匯交力系的合成與平衡 129
7.3 空間力偶理論 131
7.4 力對點之矩與力對軸之矩 135
7.5 空間任意力系的簡化 139
7.6 空間任意力系的平衡條件與平衡方程
143
7.7 平行力系的中心與重心 148
本章知識要點 155
思考題 156
習題 157
第三篇 動 力 學
第8章 質點的動力學 162
8.1 動力學基本定律 162
8.1.1 牛頓三定律 162
8.1.2 慣性參考系 163
8.1.3 力學單位 163
8.2 質點運動微分方程 163
8.2.1 矢量形式的運動微分方程 163
8.2.2 直角坐標形式的運動微分方程 164
8.2.3 自然坐標形式的運動微分方程 164
8.2.4 質點動力學的三類基本問題 165
8.3 質點的動量定理 166
8.4 質點的動量矩定理 168
8.5 質點的動能定理 171
8.5.1 力的功的概念 171
8.5.2 常見力的功 172
8.5.3 質點的動能定理 173
本章知識要點 175
思考題 177
習題 178
第9章 質點系的動力學 182
9.1 質點系的動量定理 182
9.1.1 質點系的動量與沖量 182
9.1.2 質點系的動量定理 184
9.1.3 質點系的質心運動定理 187
9.2 質點系的動量矩定理 189
9.2.1 質點系的動量矩 189
9.2.2 質點系的動量矩定理 192
9.2.3 剛體定軸轉動運動微分方程 197
9.2.4 剛體平面運動微分方程 199
9.3 質點系的動能定理 204
9.3.1 力的功 204
9.3.2 質點系的動能 205
9.3.3 質點系的動能定理 206
9.3.4 功率、功率方程及機械效率 209
本章知識要點 211
思考題 213
習題 214
第10章 達朗貝爾原理 218
10.1 慣性力的概念 218
10.2 達朗貝爾原理 219
10.3 剛體慣性力系的簡化 222
10.4 定軸轉動剛體的動約束力及其靜平衡和動平衡概念 227
本章知識要點 232
思考題 233
習題 234
第11章 虛位移原理及拉格朗日方程 239
11.1 虛位移的基本概念 239
11.2 虛位移及虛功 240
11.3 虛位移原理及應用 241
11.4 用廣義力表示質點系的平衡條件 244
11.5 動力學普遍方程與拉格朗日方程 244
本章知識要點 247
思考題 248
習題 249
第四篇 動力學專題
第12章 碰撞 252
12.1 基本概念 252
12.2 用于碰撞過程的基本定理 253
12.3 恢復因數 255
12.4 兩剛體的對心碰撞 257
12.5 兩剛體的偏心碰撞 261
12.6 碰撞沖量對繞定軸轉動剛體的作用及
撞擊中心 264
本章知識要點 266
思考題 267
習題 267
第13章 單自由度系統的振動 271
13.1 單自由度系統振動方程 271
13.2 無阻尼單自由度系統的自由振動 272
13.2.1 振動的固有頻率 272
13.2.2 簡諧振動及其特征 273
13.3 等效單自由度系統 275
13.3.1 單自由度扭振系統 275
13.3.2 單擺 276
13.3.3 簡支梁橫向振動 276
13.4 有阻尼單自由度系統的自由振動 277
13.4.1 振動微分方程 277
13.4.2 阻尼對自由振動的影響 277
13.5 簡諧力激勵下的受迫振動 281
13.5.1 簡諧力激勵下受迫振動的解 281
13.5.2 穩態振動響應及特征 282
13.6 基礎簡諧力激勵下的受迫振動 288
13.6.1 振動微分方程 288
13.6.2 穩態振動響應 289
13.7 振動的隔離 290
13.7.1 **類隔振 291
13.7.2 第二類隔振 291
本章知識要點 292
思考題 293
習題 293
第14章 動應力 295
14.1 動載荷及動應力 295
14.2 勻加速直線運動構件的動應力 296
14.3 勻速旋轉構件的動應力 298
14.4 沖擊載荷和沖擊應力 301
14.4.1 沖擊問題的理想化 301
14.4.2 簡單沖擊問題的解法 302
14.3.3 其它類型的沖擊問題 305
本章知識要點 308
思考題 309
習題 309
附錄 轉動慣量 314