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動力學 版權信息
- ISBN：9787568085854
- 條形碼：9787568085854 ; 978-7-5680-8585-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
動力學 本書特色
本書針對力學基礎薄弱（只有靜力學和大學物理的相關知識基礎），同時對動力學要求較高的航空航天、流體機械、動力機械等專業，重點介紹運動的曲線坐標描述、Euler角的應用、剛體的旋轉矩陣、剛體的三維動力學、非完整系統動力學方程的建立。
動力學 內容簡介
本書主要以Newton運動定律為基礎，主要介紹點的運動學，剛體的運動學，動力學普遍定理，基本的碰撞現象和分析，剛體的動力學，質點系的約束特性、完整系統的Lagrange方程、非完整系統的幾種方程。教材以基本覆蓋和替代原理論力學課程中的運動學和動力學部分，同時加強運動學和動力學方面的內容，比如運動的曲線坐標描述、Euler角的應用、剛體的旋轉矩陣、剛體的三維動力學、非完整系統動力學方程的建立，等等。本書可作為航空航天專業動力學課程的教材，也可供船舶、交通、機械、土木等專業參考。
動力學 目錄
第1章緒論(1)
1.1動力學發展簡史(1)
1.2動力學的主要內容和學習要求(3)
1.3矢量及其運算(3)
1.3.1矢量的加減和數積(4)
1.3.2矢量的乘積(4)
1.3.3三重積(5)
1.4坐標變換(5)
第2章點的運動學(9)
2.1參考系和坐標系(9)
2.2動點位置的基本描述方法(10)
2.3動點速度和加速度的基本表示方法(11)
2.3.1矢徑表示法(11)
2.3.2直角坐標表示法(11)
2.3.3自然軸系表示法(12)
2.4用極坐標和柱坐標描述點的運動(19)
2.5用曲線坐標和球坐標描述點的運動(24)
2.5.1用曲線坐標描述點的運動(24)
2.5.2曲線坐標系中點的速度和加速度(30)
2.5.3用球坐標描述點的運動(32)
2.5.4球坐標系中點的速度和加速度(33)
習題(33)
第3章剛體的運動學(36)
3.1剛體的平動和定軸轉動(36)
3.1.1剛體的平動(36)
3.1.2剛體的定軸轉動(36)
3.1.3定軸轉動剛體上各點的速度與加速度(37)
3.2剛體的平面運動(40)
3.2.1剛體平面運動的定義和特點(40)
3.2.2平面圖形上任意一點速度和加速度的求法(42)
3.2.3定瞬心線和動瞬心線(44)
3.2.4剛體繞平行軸轉動的合成(51)
3.3剛體的定點運動(52)
3.3.1定點運動剛體的正交變換與角速度矢量(52)
3.3.2角速度合成定理(56)
3.3.3剛體有限轉動的Euler定理(57)
3.3.4剛體繞軸做一次性轉動的旋轉矩陣和角速度(59)
3.3.5Euler參數(61)
3.3.6剛體的無限小轉動(63)
3.3.7Euler角(63)
3.4剛體的任意運動(69)
習題(72)
第4章點的合成運動(80)
4.1點合成運動的基本概念(80)
4.1.1動點、靜參考系、動參考系(80)
4.1.2絕對運動、相對運動、牽連運動及其速度和加速度(80)
4.2點的速度、加速度合成定理(82)
4.2.1點的合成運動例題(82)
4.2.2極坐標、柱坐標和球坐標中點的速度和加速度分析(91)
4.3動系做任意運動時速度、加速度合成定理的推導(95)
4.3.1絕對導數、相對導數的概念(95)
4.3.2速度、加速度合成定理的推導(96)
4.3.3任意矢量對時間的絕對導數與相對導數的關系(98)
習題(99)
第5章質點動力學基本規律(107)
5.1牛頓運動定律(107)
5.1.1牛頓運動定律的表述(107)
5.1.2牛頓運動定律的討論(108)
5.2質點的運動微分方程(110)
5.3質點動力學若干例題(111)
5.4質點相對運動動力學(122)
5.4.1基本方程(122)
5.4.2質點相對于地球的運動(125)
習題(129)
第6章動力學普遍定理(133)
6.1動量定理及其基本方程(133)
6.2質心運動定理(137)
6.2.1質點系的質心和動量計算(137)
6.2.2質心運動定理簡介(138)
6.3動量定理的一些典型應用(142)
6.3.1理想不可壓縮流體一維定常流動管壁的附加動反力(142)
6.3.2一類變質量系統問題(143)
6.4質點的動量矩定理(146)
6.5質點系的動量矩定理(147)
6.6定軸轉動剛體的動力學(149)
6.7質點系的相對運動動量矩定理(152)
6.7.1定理的推導(152)
6.7.2特殊動矩心(153)
6.8平面運動剛體的動力學(154)
6.9質點的動能定理(162)
6.10質點系的動能定理(163)
6.11力對質點之功(164)
6.11.1力對質點之功在直角坐標系中的表示(164)
6.11.2合力對質點所做的功(164)
6.11.3三種具體力對質點做的功(164)
6.12力對剛體之功(168)
6.12.1計算方法(168)
6.12.2力對剛體做功的幾種常見情況(169)
6.12.3典型約束力做的功(171)
6.13質點系和剛體的動能計算(173)
6.13.1質點系動能的分解計算(173)
6.13.2三種簡單運動剛體的動能(174)
6.14功率和功率方程(179)
6.15勢力、勢能以及相應的動能定理(181)
6.15.1勢力和勢能(181)
6.15.2具有勢力時系統的動能定理(182)
習題(185)
第7章碰撞(198)
7.1碰撞現象的基本特征(198)
7.2研究碰撞的基本定理(198)
7.2.1碰撞時的動量定理(沖量定理)(198)
7.2.2碰撞時的動量矩定理(沖量矩定理)(199)
7.3兩物體的碰撞及其恢復系數(200)
7.3.1兩物體的對心碰撞(200)
7.3.2兩物體非對心碰撞的恢復系數(201)
7.4碰撞對定軸轉動剛體和平面運動剛體的作用(201)
7.4.1對定軸轉動剛體的作用(201)
7.4.2對平面運動剛體的作用(202)
7.5例題(203)
習題(209)
第8章剛體動力學(211)
8.1定軸轉動剛體的三維動力學(211)
8.1.1運動方程(211)
8.1.2消除附加動反力的條件(213)
8.2定點運動剛體的動力學方程(214)
8.2.1剛體定點運動時的動量矩和動能(214)
8.2.2慣性矩陣(216)
8.2.3慣性橢球和主慣性矩(219)
8.2.4Euler動力學方程(223)
8.3定點運動剛體的自由轉動(224)
8.3.1首次積分(224)
8.3.2自由轉動剛體的角速度(225)
8.3.3動力學對稱剛體的自由轉動(225)
8.3.4Poinsot方法(227)
8.4重力矩作用下剛體的定點運動(230)
8.4.1運動方程及其首次積分(230)
8.4.2陀螺基本公式(231)
8.4.3陀螺近似理論(234)
8.5任意運動剛體的動力學(235)
8.5.1任意運動剛體的運動微分方程(235)
8.5.2平面運動剛體的三維動力學(238)
8.5.3任意凸形剛體在水平面上的運動(239)
習題(241)
第9章分析力學基礎(247)
9.1質點系運動學的基本特征(247)
9.1.1非自由質點系及其約束(247)
9.1.2約束對質點系的位置和速度的限制(249)
9.1.3真實位移、可能位移與虛位移(249)
9.1.4自由度(252)
9.1.5廣義坐標和廣義速度(252)
9.2Lagrange變分方程(255)
9.3Lagrange方程(第二類)(257)
9.3.1Lagrange方程(257)
9.3.2完整系統的能量關系(264)
9.3.3陀螺力、耗散力和Rayleigh函數(267)
9.3.4Lagrange方程相對于廣義速度的可解性(268)
9.4Hamilton正則方程(269)
9.4.1Legendre變換和Hamilton函數(269)
9.4.2Hamilton方程(270)
9.4.3Jacobi積分(271)
9.5Routh函數和Routh方程(272)
9.5.1Routh函數(272)
9.5.2Routh方程(272)
9.6非完整系統的運動方程(273)
9.6.1帶約束乘子的運動方程(273)
9.6.2偽坐標(279)
9.6.3Maggi方程(281)
9.6.4Appell方程(286)
9.6.5一般動力學方程(Kane方程)(290)
9.6.6一階非線性非完整約束(296)
習題(296)
附錄(306)
參考文獻(310)
1.1動力學發展簡史(1)
1.2動力學的主要內容和學習要求(3)
1.3矢量及其運算(3)
1.3.1矢量的加減和數積(4)
1.3.2矢量的乘積(4)
1.3.3三重積(5)
1.4坐標變換(5)
第2章點的運動學(9)
2.1參考系和坐標系(9)
2.2動點位置的基本描述方法(10)
2.3動點速度和加速度的基本表示方法(11)
2.3.1矢徑表示法(11)
2.3.2直角坐標表示法(11)
2.3.3自然軸系表示法(12)
2.4用極坐標和柱坐標描述點的運動(19)
2.5用曲線坐標和球坐標描述點的運動(24)
2.5.1用曲線坐標描述點的運動(24)
2.5.2曲線坐標系中點的速度和加速度(30)
2.5.3用球坐標描述點的運動(32)
2.5.4球坐標系中點的速度和加速度(33)
習題(33)
第3章剛體的運動學(36)
3.1剛體的平動和定軸轉動(36)
3.1.1剛體的平動(36)
3.1.2剛體的定軸轉動(36)
3.1.3定軸轉動剛體上各點的速度與加速度(37)
3.2剛體的平面運動(40)
3.2.1剛體平面運動的定義和特點(40)
3.2.2平面圖形上任意一點速度和加速度的求法(42)
3.2.3定瞬心線和動瞬心線(44)
3.2.4剛體繞平行軸轉動的合成(51)
3.3剛體的定點運動(52)
3.3.1定點運動剛體的正交變換與角速度矢量(52)
3.3.2角速度合成定理(56)
3.3.3剛體有限轉動的Euler定理(57)
3.3.4剛體繞軸做一次性轉動的旋轉矩陣和角速度(59)
3.3.5Euler參數(61)
3.3.6剛體的無限小轉動(63)
3.3.7Euler角(63)
3.4剛體的任意運動(69)
習題(72)
第4章點的合成運動(80)
4.1點合成運動的基本概念(80)
4.1.1動點、靜參考系、動參考系(80)
4.1.2絕對運動、相對運動、牽連運動及其速度和加速度(80)
4.2點的速度、加速度合成定理(82)
4.2.1點的合成運動例題(82)
4.2.2極坐標、柱坐標和球坐標中點的速度和加速度分析(91)
4.3動系做任意運動時速度、加速度合成定理的推導(95)
4.3.1絕對導數、相對導數的概念(95)
4.3.2速度、加速度合成定理的推導(96)
4.3.3任意矢量對時間的絕對導數與相對導數的關系(98)
習題(99)
第5章質點動力學基本規律(107)
5.1牛頓運動定律(107)
5.1.1牛頓運動定律的表述(107)
5.1.2牛頓運動定律的討論(108)
5.2質點的運動微分方程(110)
5.3質點動力學若干例題(111)
5.4質點相對運動動力學(122)
5.4.1基本方程(122)
5.4.2質點相對于地球的運動(125)
習題(129)
第6章動力學普遍定理(133)
6.1動量定理及其基本方程(133)
6.2質心運動定理(137)
6.2.1質點系的質心和動量計算(137)
6.2.2質心運動定理簡介(138)
6.3動量定理的一些典型應用(142)
6.3.1理想不可壓縮流體一維定常流動管壁的附加動反力(142)
6.3.2一類變質量系統問題(143)
6.4質點的動量矩定理(146)
6.5質點系的動量矩定理(147)
6.6定軸轉動剛體的動力學(149)
6.7質點系的相對運動動量矩定理(152)
6.7.1定理的推導(152)
6.7.2特殊動矩心(153)
6.8平面運動剛體的動力學(154)
6.9質點的動能定理(162)
6.10質點系的動能定理(163)
6.11力對質點之功(164)
6.11.1力對質點之功在直角坐標系中的表示(164)
6.11.2合力對質點所做的功(164)
6.11.3三種具體力對質點做的功(164)
6.12力對剛體之功(168)
6.12.1計算方法(168)
6.12.2力對剛體做功的幾種常見情況(169)
6.12.3典型約束力做的功(171)
6.13質點系和剛體的動能計算(173)
6.13.1質點系動能的分解計算(173)
6.13.2三種簡單運動剛體的動能(174)
6.14功率和功率方程(179)
6.15勢力、勢能以及相應的動能定理(181)
6.15.1勢力和勢能(181)
6.15.2具有勢力時系統的動能定理(182)
習題(185)
第7章碰撞(198)
7.1碰撞現象的基本特征(198)
7.2研究碰撞的基本定理(198)
7.2.1碰撞時的動量定理(沖量定理)(198)
7.2.2碰撞時的動量矩定理(沖量矩定理)(199)
7.3兩物體的碰撞及其恢復系數(200)
7.3.1兩物體的對心碰撞(200)
7.3.2兩物體非對心碰撞的恢復系數(201)
7.4碰撞對定軸轉動剛體和平面運動剛體的作用(201)
7.4.1對定軸轉動剛體的作用(201)
7.4.2對平面運動剛體的作用(202)
7.5例題(203)
習題(209)
第8章剛體動力學(211)
8.1定軸轉動剛體的三維動力學(211)
8.1.1運動方程(211)
8.1.2消除附加動反力的條件(213)
8.2定點運動剛體的動力學方程(214)
8.2.1剛體定點運動時的動量矩和動能(214)
8.2.2慣性矩陣(216)
8.2.3慣性橢球和主慣性矩(219)
8.2.4Euler動力學方程(223)
8.3定點運動剛體的自由轉動(224)
8.3.1首次積分(224)
8.3.2自由轉動剛體的角速度(225)
8.3.3動力學對稱剛體的自由轉動(225)
8.3.4Poinsot方法(227)
8.4重力矩作用下剛體的定點運動(230)
8.4.1運動方程及其首次積分(230)
8.4.2陀螺基本公式(231)
8.4.3陀螺近似理論(234)
8.5任意運動剛體的動力學(235)
8.5.1任意運動剛體的運動微分方程(235)
8.5.2平面運動剛體的三維動力學(238)
8.5.3任意凸形剛體在水平面上的運動(239)
習題(241)
第9章分析力學基礎(247)
9.1質點系運動學的基本特征(247)
9.1.1非自由質點系及其約束(247)
9.1.2約束對質點系的位置和速度的限制(249)
9.1.3真實位移、可能位移與虛位移(249)
9.1.4自由度(252)
9.1.5廣義坐標和廣義速度(252)
9.2Lagrange變分方程(255)
9.3Lagrange方程(第二類)(257)
9.3.1Lagrange方程(257)
9.3.2完整系統的能量關系(264)
9.3.3陀螺力、耗散力和Rayleigh函數(267)
9.3.4Lagrange方程相對于廣義速度的可解性(268)
9.4Hamilton正則方程(269)
9.4.1Legendre變換和Hamilton函數(269)
9.4.2Hamilton方程(270)
9.4.3Jacobi積分(271)
9.5Routh函數和Routh方程(272)
9.5.1Routh函數(272)
9.5.2Routh方程(272)
9.6非完整系統的運動方程(273)
9.6.1帶約束乘子的運動方程(273)
9.6.2偽坐標(279)
9.6.3Maggi方程(281)
9.6.4Appell方程(286)
9.6.5一般動力學方程(Kane方程)(290)
9.6.6一階非線性非完整約束(296)
習題(296)
附錄(306)
參考文獻(310)
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動力學 作者簡介
華中科技大學教授博導，主要研究領域為結構動力學及振動、噪聲的分析與控制，致力于解決復雜結構系統中出現的各種耦合動力學問題的建模、計算模擬與控制。先后從事振動壓路機動力特性分析與試驗、機翼顫振主動抑制、結構振動主動控制、慣性導航測試設備研制、大跨越導線舞動分析計算、機械噪聲控制等研究工作；主持完成國家自然科學基金4項、國防973項目子專題1項。1997年入選湖北省普通高校跨世紀學科帶頭人；1997年獲國家科技進步一等獎；2002年獲中國力學學會“青年科技獎”； 2004年獲中國力學學會優秀教師獎；2005年獲湖北省教學成果獎一等獎、獲寶鋼獎和校教學質量優秀一等獎；2010年獲湖北省自然科學一等獎。發表論文100余篇。
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