理论力学PDF电子书下载

第一篇 静力学 2

第1章 静力学公理及物体的受力分析 2

1.1 静力学基本概念 2

1.2 静力学公理 3

1.3 约束和约束反力 6

1.4 物体的受力分析和受力图 10

习题 12

第2章 力系的等效与简化 16

2.1 力在轴上的投影和力沿轴的分解 16

2.1.1 力在平面直角坐标轴上的投影和沿坐标轴的分解 16

2.1.2 力在空间直角坐标轴的投影和沿坐标轴的分解 17

2.2 力矩和合力矩定理 19

2.2.1 力对点的矩 19

2.2.2 合力矩定理 20

2.2.3 力对轴的矩 21

2.2.4 力对点的矩与力对通过该点的轴的矩间关系 22

2.3 力偶和力偶矩 22

2.3.1 力偶 22

2.3.2 力偶矩 23

2.3.3 力偶矩的等效定理 23

2.3.4 力偶系的合成 24

2.4 力系的等效 25

2.4.1 力系的主矢和主矩 25

2.4.2 力系等效定理 26

2.5 汇交力系的合成 26

2.5.1 力的平移定理 26

2.5.2 汇交力系的合成方法 27

2.6 任意力系的简化 29

2.6.1 平面任意力系 29

2.6.2 空间任意力系 31

2.7 平行力系的简化 34

2.8 物体的重心 36

习题 40

第3章 静力学平衡问题 44

3.1 力系的平衡条件及平衡方程 44

3.2 平面力系的平衡问题 45

3.3 平面刚体系统的平衡 49

3.4 平面简单桁架的内力计算 54

3.5 空间力系的平衡问题 62

3.6 静定和静不定问题的概念 65

习题 67

第4章 摩擦 75

4.1 摩擦的分类与机理 75

4.1.1 对摩擦机理的认识历程 76

4.1.2 摩擦的分类 80

4.2 干摩擦定律 80

4.2.1 经典的干摩擦定律——库仑摩擦定律 80

4.2.2 现代摩擦理论对干摩擦定律的进一步探索 81

4.3 摩擦角和自锁现象 84

4.3.1 摩擦角与摩擦锥 84

4.3.2 自锁现象 84

4.4 摩擦角的典型应用 87

4.4.1 安息角与河堤的坡度 87

4.4.2 摩擦角的斜面自锁特性的应用 88

4.4.3 摩擦角在测量中的应用 88

4.5 考虑摩擦的平衡问题 89

4.6 滚动摩阻 96

习题 100

第二篇 运动学 108

第5章 点的运动学 108

5.1 点的直线运动 108

5.2 点运动的矢量法 110

5.3 点运动的直角坐标法 111

5.4 点运动的自然法 115

5.4.1 弧坐标 116

5.4.2 自然轴系 116

5.4.3 速度 117

5.4.4 加速度 117

习题 121

第6章 刚体的简单运动 123

6.1 刚体的平动 123

6.2 刚体的定轴转动 124

6.3 转动刚体内各点速度和加速度的标量法 126

6.4 转动刚体内各点速度和加速度的矢量法 130

6.5 定轴轮系的传动比 132

6.5.1 齿轮传动 132

6.5.2 带轮传动 133

6.5.3 多级传动 134

习题 137

第7章 点的合成运动 139

7.1 点的合成运动概述 139

7.1.1 基本概念 140

7.1.2 绝对运动轨迹与相对运动轨迹的关系 141

7.1.3 绝对导数和相对导数 144

7.2 点的速度合成定理 144

7.3 点的加速度合成定理 149

习题 156

第8章 刚体的平面运动 160

8.1 刚体平面运动概述 160

8.2 平面运动刚体上点的速度分析 162

8.3 平面运动刚体上点的加速度分析 174

8.4 运动学综合应用举例 178

习题 183

第三篇 动力学 190

第9章 质点动力学的基本方程 190

9.1 动力学的基本定律 190

9.2 质点的运动微分方程 191

9.2.1 质点运动微分方程的3种形式 191

9.2.2 质点动力学的两类基本问题 192

习题 195

第10章 动量定理 198

10.1 动量与冲量 198

10.1.1 质点的动量 198

10.1.2 质点系的动量 198

10.1.3 冲量 200

10.2 动量定理 200

10.2.1 质点的动量定理 200

10.2.2 质点系的动量定理 201

10.2.3 质点系的动量守恒定理 204

10.3 质心运动定理及其守恒形式 206

习题 208

第11章 动量矩定理 211

11.1 质点与质点系的动量矩 211

11.1.1 质点对点的动量矩 211

11.1.2 质点对轴的动量矩 211

11.1.3 质点系对点的动量矩 212

11.1.4 质点系对轴的动量矩 212

11.1.5 质点系相对质心的动量矩 212

11.1.6 刚体的动量矩 213

11.1.7 刚体对轴的转动惯量 214

11.2 动量矩定理及其守恒形式 218

11.2.1 质点的动量矩定理 218

11.2.2 质点系的动量矩定理 221

11.2.3 质点系动量矩定律的守恒形式 223

11.3 相对质心的动量矩定理 223

11.4 刚体的运动微分方程 224

11.4.1 刚体定轴转动微分方程 224

11.4.2 刚体平面运动微分方程 224

习题 229

第12章 动能定理 235

12.1 力的功 235

12.2 质点和质点系的动能 239

12.2.1 质点的动能 239

12.2.2 质点系的动能 240

12.3 动能定理和功率方程 242

12.3.1 动能定理 242

12.3.2 功率和功率方程 244

12.3.3 动能定理应用举例 245

12.4 势力场与势能 248

12.4.1 势力场 248

12.4.2 势能 248

12.4.3 质点系的势能 249

12.5 机械能守恒定律 250

12.6 动力学普遍定理的综合应用 253

12.6.1 动力学普遍定理小结 253

12.6.2 综合应用举例 253

习题 260

第13章 碰撞 267

13.1 碰撞问题的特征、基本假定与分类 267

13.1.1 碰撞问题的主要特征 267

13.1.2 碰撞问题的基本假定 268

13.1.3 碰撞问题的分类 269

13.2 碰撞问题的动力学定理 270

13.2.1 碰撞问题的动量定理 270

13.2.2 碰撞问题的动量矩定理 270

13.2.3 碰撞问题的动能定理 271

13.3 质点的碰撞问题 272

13.3.1 两个质点间的碰撞 272

13.3.2 质点与固定平面间的碰撞 273

13.4 刚体的碰撞问题 275

13.4.1 平面运动刚体的碰撞问题 275

13.4.2 定轴转动刚体的碰撞问题 279

习题 282

第14章 达朗贝尔原理 288

14.1 惯性力与达朗贝尔原理 288

14.1.1 惯性力与质点的达朗贝尔原理 288

14.1.2 质点系的达朗贝尔原理 289

14.2 刚体惯性力系的简化 291

14.2.1 刚体平动 291

14.2.2 刚体定轴转动 291

14.2.3 刚体平面运动 293

14.3 达朗贝尔原理的应用 293

14.4 转动刚体对轴承的动约束力 296

习题 297

第15章 虚位移原理 302

15.1 约束与约束方程 302

15.1.1 几何约束和运动约束 302

15.1.2 定常约束和非定常约束 303

15.1.3 双面约束和单面约束 303

15.1.4 完整约束和非完整约束 303

15.2 虚位移的基本概念 304

15.2.1 虚位移与虚功 304

15.2.2 质点系各质点虚位移之间的关系 304

15.2.3 理想约束 305

15.3 虚位移原理及其应用 305

15.3.1 虚位移原理 305

15.3.2 单自由度机构的平衡问题 306

15.3.3 非理想约束系统的平衡问题 307

15.3.4 多自由度系统的平衡问题 308

15.3.5 静定结构的约束反力和内力 309

15.4 广义坐标与广义力 311

15.4.1 广义坐标 311

15.4.2 广义力 312

习题 313

第16章 分析动力学与辛数学初步 318

16.1 动力学普遍方程 318

16.2 第二类拉格朗日方程 321

16.2.1 第二类拉格朗日方程 321

16.2.2 拉格朗日方程的首次积分 324

16.3 哈密顿正则方程 329

16.3.1 勒让德变换 329

16.3.2 哈密顿方程 330

16.3.3 哈密顿方程的首次积分 330

16.4 单自由度动力系统的辛描述 333

16.4.1 单自由度系统的自由振动 333

16.4.2 拉格朗日体系的表述 333

16.4.3 哈密顿体系的表述 334

16.4.4 哈密顿正则方程的辛表述 334

习题 335

参考文献 339