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绪论 1

第一篇 静力学 5

第一章 静力学基本概念与公理 5

1.1 静力学基本概念 5

1.1.1 力的概念 5

1.1.2 力系的概念 5

1.2 静力学公理 6

1.3 力的分解和投影 8

1.3.1 力的分解 8

1.3.2 力在轴上的投影 8

1.3.3 力的分力与投影的关系 9

1.4 力矩 10

1.4.1 力对点的矩 10

1.4.2 力对轴的矩 11

1.4.3 力矩关系定理 12

1.4.4 汇交力系的合成 12

1.4.5 汇交力系的合力矩定理 13

1.5 力系的主矢和主矩 15

1.5.1 力系的主矢 15

1.5.2 力系的主矩 16

1.5.3 力系等效定理 16

1.6 力偶 17

1.6.1 力偶的概念 17

1.6.2 力偶的性质 17

1.6.3 力偶系及其合成 18

小结 19

思考题 20

习题 21

第二章 力系的简化与受力分析 23

2.1 力系的简化 23

2.1.1 力线平移定理 23

2.1.2 力系向一点简化 23

2.1.3 力系向一点简化结果分析——简化的最终结果 24

2.1.4 一般力系的合力矩定理 25

2.1.5 力系简化问题解题步骤 25

2.2 重心 27

2.2.1 重心坐标公式 27

2.2.2 重心确定方法 29

2.3 受力分析 32

2.3.1 约束与约束反力 32

2.3.2 受力分析与受力图 36

小结 41

思考题 41

习题 42

第三章 力系的平衡 44

3.1 力系的平衡条件和平衡方程 44

3.2 物系平衡问题·静定静不定问题 50

3.3 平面静定桁架内力分析 54

3.4 考虑摩擦的平衡问题 56

3.4.1 摩擦的概念 56

3.4.2 滑动摩擦定律 56

3.4.3 具有滑动摩擦的平衡问题 58

3.4.4 具有滚动摩阻的平衡问题简介 61

小结 63

思考题 63

习题 64

第二篇 运动学 73

第四章 运动学基础 73

4.1 点的运动学 73

4.1.1 描述点的运动的矢径形式 73

4.1.2 描述点的运动的直角坐标形式 74

4.1.3 描述点的运动的自然坐标形式 75

4.1.4 点的运动学的应用 77

4.2 刚体的基本运动 81

4.2.1 刚体的平动 81

4.2.2 刚体的转动 82

小结 87

思考题 87

习题 88

第五章 刚体的平面运动 92

5.1 刚体平面运动的描述 92

5.1.1 刚体平面运动的简化 92

5.1.2 刚体平面运动的分解 92

5.1.3 刚体的平面运动方程 93

5.2 平面图形内各点的运动分析 94

5.2.1 平面图形内各点的运动分析的基点法 94

5.2.2 速度投影定理——平面图形内各点的速度分析的投影法 101

5.2.3 平面图形内各点运动分析的瞬心法 101

5.3 刚体平面运动分解为转动和转动及其应用 105

5.3.1 平面运动的转动和转动的分解 105

5.3.2 转动和转动的合成定理 105

5.3.3 转动合成定理的应用 106

小结 107

思考题 108

习题 108

第六章 点的合成运动 112

6.1 概述 112

6.2 点的三种运动概念 112

6.2.1 点的三种运动的概念 112

6.2.2 动点与动系的选择 114

6.2.3 点的三种运动的关系 115

6.3 点的合成运动定理 115

6.3.1 点的速度合成定理 115

6.3.2 点的加速度合成定理 116

6.3.3 点的合成运动定理的应用 118

6.4 运动学综合应用 125

小结 129

思考题 130

习题 130

运动学综合习题 133

第三篇 动力学 139

第七章 质点运动微分方程 139

7.1 惯性坐标系下质点运动微分方程 139

7.1.1 动力学基本定律 139

7.1.2 质点运动微分方程 140

7.2 非惯性坐标系下质点运动微分方程 146

7.2.1 质点相对运动动力学概述 146

7.2.2 质点相对运动微分方程 146

小结 150

思考题 150

习题 151

第八章 动量定理 155

8.1 动量和冲量 155

8.1.1 动量 155

8.1.2 冲量 156

8.2 动量定理 156

8.2.1 质点的动量定理 156

8.2.2 质点系的动量定理 157

8.2.3 动量定理的应用 158

8.3 质心运动定理 160

8.3.1 质心运动定理 160

8.3.2 刚体平动微分方程 162

小结 162

思考题 163

习题 164

第九章 动量矩定理 167

9.1 动量矩 167

9.1.1 质点的动量矩 167

9.1.2 质点系的动量矩 167

9.1.3 转动刚体的动量矩 167

9.2 刚体对轴的转动惯量 169

9.2.1 积分法 169

9.2.2 当量法 170

9.2.3 换算法与平行移轴定理 170

9.2.4 组合法 171

9.2.5 实验法 171

9.3 动量矩定理 171

9.3.1 质点的动量矩定理 171

9.3.2 质点系的动量矩定理 173

9.3.3 刚体定轴转动微分方程 175

9.4 刚体平面运动微分方程 177

9.4.1 相对质心的动量矩定理 177

9.4.2 刚体平面运动微分方程 178

小结 180

思考题 181

习题 182

第十章 动能定理 186

10.1 功和功率 186

10.1.1 力的功 186

10.1.2 功率 190

10.2 动能 191

10.2.1 质点的动能 191

10.2.2 质点系的动能 191

10.2.3 刚体的动能 191

10.3 动能定理 192

10.3.1 质点的动能定理 192

10.3.2 质点系的动能定理 194

10.3.3 功率方程 196

10.3.4 动能定理的应用 198

10.4 动力学普遍定理的综合应用 202

10.4.1 有关物理量 202

10.4.2 定理及其形式的特点 203

10.4.3 应用动力学普遍定理解题步骤与要点 203

小结 210

思考题 211

习题 211

动力学普遍定理综合习题 216

第十一章 动静法 219

11.1 惯性力与刚体惯性力系的简化 219

11.1.1 惯性力的概念 219

11.1.2 惯性力系的简化 220

11.2 动静法 221

11.2.1 质点的达朗伯原理 221

11.2.2 质点系的达朗伯原理 221

11.2.3 动静法 223

11.3 轴承动反力·静平衡与动平衡 228

11.3.1 转动刚体的轴承动反力 228

11.3.2 静平衡和动平衡的概念 230

小结 233

思考题 233

习题 233

第十二章 分析力学基础 238

12.1 虚位移原理 238

12.1.1 虚位移原理的有关概念 238

12.1.2 虚位移原理 240

12.1.3 保守系统平衡的稳定性 246

12.2 动力学普遍方程 247

12.2.1 动力学普遍方程 247

12.2.2 第二类拉格朗日方程 249

小结 254

思考题 254

习题 254

第十三章 碰撞 260

13.1 碰撞与碰撞力 260

13.1.1 碰撞现象及其特征 260

13.1.2 解决碰撞问题的定理 260

13.1.3 碰撞问题的简化 261

13.2 对心正碰撞·恢复系数与能量损失 261

13.2.1 对心正碰撞 261

13.2.2 恢复系数及有关碰撞类型 261

13.2.3 碰撞过程中的能量损失 263

13.3 碰撞对定轴转动刚体的作用与撞击中心 265

13.3.1 碰撞对转动刚体的作用 265

13.3.2 撞击中心 265

13.4 碰撞对平面运动刚体的作用 267

小结 270

思考题 270

习题 270

第十四章 机械振动基础 274

14.1 机械振动概述 274

14.2 单自由度系统的有阻尼自由振动 275

14.2.1 有阻尼系统的振体运动 275

14.2.2 自由衰减振动 277

14.3 单自由度系统的无阻尼自由振动 279

14.3.1 无阻尼自由振动——简谐振动 279

14.3.2 弹簧刚度系数 281

14.4 单自由度系统的强迫振动 284

14.4.1 简谐激扰下有阻尼强迫振动 285

14.4.2 幅频特性和相频特性 286

14.4.3 简谐激扰下无阻尼强迫振动 288

14.5 减振隔振 289

14.5.1 预防和限制振动的措施 289

14.5.2 主动隔振 290

14.5.3 被动隔振 291

14.6 转轴的临界转速 292

小结 293

思考题 294

习题 295

习题参考答案 300

主要参考文献 316