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目录 1

第1篇 静力学 1

第1章 静力学基本概念与物体受力分析 1

1.1 静力学基本概念 1

1.1.1 力与力系 1

1.1.2 平衡 2

1.1.3 刚体 2

1.1.4 力矩 2

1.1.5 合力矩定理 4

1.2 静力学公理 5

1.3.2 刚性约束 7

1.3.1 柔性约束 7

1.3 基本约束及其约束力 7

1.3.3 约束力特点 10

1.4 物体的受力分析和受力图 11

1.4.1 解除约束与受力图 11

1.4.2 画受力图的步骤 11

小结 14

习题 15

第2章 力系的简化 17

2.1 汇交力系 17

2.2 力偶系 18

2.2.1 力偶的定义 18

2.2.2 力偶的性质 18

2.2.3 力偶系合成 20

2.3 力的平移定理与任意力系简化 21

2.3.1 力的平移定理 21

2.3.2 空间任意力系简化 22

2.3.3 空间力系简化结果 23

2.3.4 固定端约束 24

小结 26

习题 27

第3章 力系平衡方程及应用 30

3.1 平面力系平衡方程 30

3.1.1 平面任意力系平衡方程的基本形式 30

3 1.2 平面任意力系平衡方程的其他形式 33

3 1.3 平面平行力系平衡方程 34

3 1.4 平面汇交力系平衡方程 35

3 1.5 平面力偶系平衡方程 36

3.2 平面物体系平衡问题 37

3.3 静定和超静定问题概念 42

3.4 空间力系平衡方程 43

3.4.1 空间汇交力系平衡方程 43

3.4.2 空间力偶系平衡方程 45

3.4.3 空间平行力系平衡方程 46

3.4.4 空间一般力系平衡方程应用举例 47

小结 48

习题 49

4.1 平面简单桁架 58

4.1.1 平面简单桁架的构成 58

第4章 静力学应用专题 58

4.1.2 平面简单桁架的内力分析 59

4.2 摩擦 62

4.2.1 滑动摩擦 62

4.2.2 摩擦角与自锁现象 63

4.2.3 考虑摩擦的平衡问题 64

4.3 滚动阻力偶的概念 67

小结 69

习题 69

第2篇 运动学 74

第5章 点的运动和刚体的基本运动 74

5 1 点的运动 74

5.2.2 定轴转动 79

5.2 刚体的基本运动 79

5.2.1 平移 79

小结 84

习题 85

第6章 点的合成运动 88

6 1 点的合成运动基本概念 88

6.1 1 定参考系和动参考系 88

6 1 2 绝对运动、相对运动和牵连运动 88

6.2 点的速度合成定理 89

6.3 牵连运动为平移时的加速度合成定理 92

6 4 牵连运动为定轴转动时的加速度合成定理 93

6.4 1 一个反例 93

6.4 2 定理证明科氏加速度 94

小结 103

习题 104

第7章 刚体平面运动 108

7.1 刚体平面运动方程及运动分解 108

7 1 1 刚体平面运动力学模型的简化 108

7.1 2 刚体平面运动的自由度、广义坐标和运动方程 109

7.1.3 平面运动分解为平移和转动 111

7.2 平面图形上各点的速度分析 112

7.2 1 基点法 112

7.2 2 速度投影定理法 112

7.2.3 瞬时速度中心法 113

7 3 平面图形上各点的加速度分析 117

＊7.4 运动学综合应用举例 121

小结 126

习题 127

第3篇 动力学 133

第8章 动力学基础 133

8 1 质点运动微分方程 133

8.1.1 动力学基本定律 133

8.1.2 质点运动微分方程 134

8 2 质点动力学的两类基本问题 136

8 3 质点的相对运动微分方程 138

8 4 质点系的基本惯性特征 141

8.4.1 质心 141

8.4.2 转动惯量 141

8.4.3 平行轴定理 143

小结 145

习题 146

第9章 动量定理 149

9 1 动量定理与动量守恒 149

9.1.1 动量 149

9.1.2 冲量 150

9.1.3 动量定理与动量守恒 150

9.2 质心运动定理 154

9.2.1 质心运动定理 154

9.2.2 质心运动守恒定律 155

＊9 3 流体在管道内定常流动时引起的动压力 158

习题 159

小结 159

第10章 动量矩定理 163

10.1 动量矩 163

10.1.1 质点的动量矩 163

10.1.2 质点系的动量矩 164

10.2 动量矩定理与动量矩守恒 165

10.2.1 质点的动量矩定理 165

10.2.2 质点系的动量矩定理 166

10.2.3 质点系动量矩守恒定律 166

10.3 刚体定轴转动微分方程 168

10.4 质点系相对质心的动量矩定理 171

10.5 刚体平面运动微分方程 172

10.6.1 基本假定与恢复因数 175

＊10.6 动量和动量矩定理在碰撞中应用 175

10.6.2 碰撞的基本定理 176

小结 180

习题 181

第11章 动能定理 186

11.1 力的功 186

11.1.1 功的一般表达式 186

11.1.2 几种常见力的功 187

＊11 1.3 质点系内力的功 189

11.2.1 质点的动能 190

11.2.2 质点系的动能 190

11.2 质点系和刚体的动能 190

11.1 4 约束力的功 190

11.2.3 平移刚体的动能 191

11.2.4 定轴转动刚体的动能 191

11 2.5 平面运动刚体的动能 191

11 3 质点系动能定理 192

11.3.1 质点的动能定理 192

11.3.2 质点系的动能定理 192

11.4 功率和功率方程 195

11 4.1 功率 195

11.4 2 功率方程 196

11 4 3 机械效率 196

11.5.1 势力场 197

11.5.2 势能 197

11.5 势力场 势能 机械能 守恒定律 197

11.5.3 有势力的功与势能的关系 199

11.5.4 机械能守恒定律 199

11.6 动力学普遍定理的综合应用举例 199

小结 204

习题 206

第12章 达朗贝尔原理 211

12.1 达朗贝尔原理 211

12.1 1 质点的达朗贝尔原理 211

12.1.2 质点系的达朗贝尔原理 213

12.2 2 刚体作定轴转动 214

12.2.1 刚体作平移 214

12.2 刚体惯性力系的简化 214

12.2.3 刚体作平面运动 215

12 3 定轴转动刚体的轴承动约束力 219

12 3.1 一般状况下惯性力系的简化 219

12 3 2 轴承动约束力 220

12.4 静平衡与动平衡简介 221

小结 222

习题 223

第13章 虚位移原理及动力学普遍方程 227

13 1 虚位移的基本概念 227

13 1.1 约束 227

13.1.3 虚功、理想约束 229

13 1 4 自由度和广义坐标 229

13 1.2 虚位移 229

13.2 虚位移原理及应用举例 231

＊13.3 动力学普遍方程 237

小结 239

习题 239

第14章 单自由度系统的振动 244

14 1 单自由度系统的自由振动 244

14.1 1 自由振动微分方程 244

14 1 2 自由振动的周期、频率、振幅和相位 245

14 1 3 扭振系统 247

14.1 4 弹簧的并联与串联 247

14 1 5 计算固有频率的能量法 249

14.2.1 振动微分方程 251

14.2 单自由度系统的衰减振动 251

14.2.2 欠阻尼状态 252

14.2.3 临界阻尼状态 253

14.2.4 过阻尼状态 254

14.3 单自由度系统的受迫振动 255

14.3.1 运动微分方程及其解 256

14.3.2 幅频特性与相频特性 257

14.3.3 隔振 262

小结 264

习题 265

习题答案 270

索引 283

参考文献 288