21世纪高等教育规划 理论力学PDF电子书下载

绪论 1

0.1工程与力学 1

0.2理论力学的研究对象和研究内容 4

0.3理论力学的研究方法 5

0.4学习理论力学的目的 6

第1章 静力学概念与物体受力分析 7

1.1静力学模型概述 7

1.1.1力的两种效应 7

1.1.2物体受力的抽象与简化 7

1.1.3物体的抽象与简化 8

1.1.4接触与连接方式的抽象与简化 约束 9

1.2静力学基本原理 9

1.2.1二力平衡原理 9

1.2.2加减平衡力系原理 9

1.2.3力的平行四边形法则 10

1.2.4作用和反作用定律 11

1.2.5刚化原理 11

1.3工程常见约束与约束力 12

1.3.1柔性约束 12

1.3.2刚性约束 12

1.4受力分析初步 16

1.5本章小结与讨论 19

1.5.1本章小结 19

1.5.2整体平衡与局部平衡 19

1.5.3关于二力构件 20

1.5.4静力学基本原理的适用性 20

1.5.5关于约束 21

习题 21

第2章 力系的等效与简化 25

2.1力矩的概念和计算 25

2.1.1力对点之矩 25

2.1.2力对轴之矩 26

2.1.3合力矩定理 27

2.2力偶及其性质 27

2.2.1力偶的定义 27

2.2.2力偶的基本性质 28

2.2.3力偶系及其合成 29

2.3力系的简化 31

2.3.1力系的基本特征量——力系的主矢与主矩 31

2.3.2力向一点平移定理 33

2.3.3一般力系的简化 34

2.3.4力系简化在固定端约束力分析中的应用 35

2.4本章小结与讨论 36

2.4.1本章小结 36

2.4.2关于力系简化的最后结果 37

2.4.3关于力偶性质推论的适用性 38

习题 39

第3章 力系的平衡 45

3.1力系的平衡条件 45

3.2一般力系的平衡方程 45

3.2.1平衡方程的一般形式 45

3.2.2平面一般力系的平衡方程 46

3.2.3平面力系平衡方程的其他形式 46

3.3单个刚体的平衡问题 47

3.4简单多刚体系统的平衡问题 50

3.4.1静定和超静定的概念 50

3.4.2刚体系统平衡问题的求解 51

3.5考虑摩擦的平衡问题 56

3.5.1滑动摩擦力 库仑定律 56

3.5.2摩擦角与自锁现象 57

3.5.3摩擦平衡条件与平衡方程 60

3.6本章小结与讨论 64

3.6.1本章小结 64

3.6.2受力分析的重要性 65

3.6.3关于简单刚体系统平衡问题的讨论 65

3.6.4正确的直观判断 66

3.6.5关于桁架分析的讨论 67

3.6.6考虑摩擦时平衡问题的几个重要概念 70

习题 71

第4章 点的一般运动与刚体的基本运动 79

4.1点的一般运动 79

4.1.1描述点运动的矢量法 79

4.1.2描述点运动的直角坐标法 80

4.1.3描述点运动的弧坐标法 82

4.2刚体的基本运动 87

4.2.1平移 87

4.2.2定轴转动 88

4.3本章小结与讨论 91

4.3.1本章小结 91

4.3.2建立点的运动方程与研究点的运动几何性质 92

4.3.3点的运动学的两类应用问题 92

4.3.4描述点的运动的极坐标形式 92

习题 93

第5章 点的复合运动 96

5.1绝对运动、相对运动与牵连运动 96

5.1.1两种参考系 96

5.1.2三种运动 96

5.1.3三种速度和三种加速度 97

5.2速度合成定理 97

5.3牵连运动为平移时点的加速度合成定理 101

5.4牵连运动为转动时点的加速度合成定理 科氏加速度 102

5.4.1牵连运动为转动时点的加速度合成定理 103

5.4.2科氏加速度 104

5.5本章小结与讨论 108

5.5.1本章小结 108

5.5.2正确选择动点和动系，是应用点的复合运动理论的重要基础 109

5.5.3牵连运动与牵连速度的概念 109

5.5.4科氏加速度概念与正确应用加速度合成定理的投影式 110

习题 110

第6章 刚体平面运动 115

6.1刚体平面运动方程 115

6.1.1刚体平面运动力学模型的简化 115

6.1.2刚体平面运动的运动方程 116

6.2平面运动分解为平移和转动 118

6.3平面图形上各点的速度分析 119

6.3.1基点法 119

6.3.2速度投影法 120

6.3.3瞬时速度中心法 121

6.4平面图形上各点的加速度分析 125

6.5本章小结与讨论 129

6.5.1本章小结 129

6.5.2运动分析方法的评价与选用 130

6.5.3刚体复合运动 130

6.5.4通过平面图形上点的速度与加速度分析，进一步巩固速度与加速度的概念 130

6.5.5平面图形上点的加速度分布也能看成是绕速度瞬心C 旋转吗 131

6.5.6平面图形的角速度ω与相对角速度ωR 131

习题 132

第7章 质点动力学 137

7.1质点在惯性参考系中的动力学 137

7.1.1质点在惯性参考系中的运动微分方程 137

7.1.2质点运动微分方程的应用及示例 138

7.2机械振动基础 142

7.2.1单自由度系统的振动 142

7.2.2单自由度系统振动模型 等效质量和等效刚度系数 145

7.3本章小结与讨论 149

7.3.1本章小结 149

7.3.2确定物体运动时初始条件的重要性 149

7.3.3关于机械振动的讨论 150

习题 151

第8章 动量定理和动量矩定理 156

8.1动量定理 156

8.1.1质点系整体运动的基本特征量之一：动量的主矢 156

8.1.2动量定理 158

8.1.3质心运动定理 158

8.1.4动量定理与质心运动定理的投影式与守恒式 159

8.1.5动量定理应用于简单刚体系统 159

8.2动量矩定理 163

8.2.1质点系对定点的动量矩定理 163

8.2.2刚体定轴转动微分方程 166

8.2.3质点系对质心的动量矩定理 170

8.3碰撞 175

8.3.1碰撞与碰撞冲量 175

8.3.2碰撞的恢复因数 176

8.3.3碰撞的基本定理 177

8.4本章小结与讨论 178

8.4.1本章小结 178

8.4.2几个有意义的实例 179

8.4.3质点系矢量动力学的两个矢量系（外力系与动量系）及其关系 181

8.4.4突然解除约束问题 182

习题 182

第9章 动能定理 192

9.1力的功 192

9.1.1功的定义 192

9.1.2作用在刚体上力的功、力偶的功 193

9.1.3理想约束力的功 195

9.2质点系的动能与刚体的动能 196

9.2.1质点系的动能 196

9.2.2刚体的动能 197

9.3动能定理 198

9.3.1质点和质点系的动能定理 198

9.3.2动能定理的应用举例 199

9.4势能的概念与机械能守恒定律 202

9.4.1有势力和势能 202

9.4.2机械能守恒定律 203

9.5动力学普遍定理的综合应用 204

9.6本章小结与讨论 215

9.6.1本章小结 215

9.6.2功率方程的概念 216

9.6.3应用动力学普遍定理过程中的运动分析 217

习题 218

第10章 达朗贝尔原理 223

10.1惯性力与达朗贝尔原理 223

10.1.1惯性力 223

10.1.2质点的达朗贝尔原理 224

10.1.3质点系的达朗贝尔原理 226

10.2刚体惯性力系的简化 227

10.2.1惯性力系的主矢与主矩 227

10.2.2刚体平移时惯性力系的简化 227

10.2.3刚体作定轴转动时惯性力系的简化 228

10.2.4刚体作平面运动时惯性力系的简化 229

10.2.5达朗贝尔原理的应用示例 230

10.3本章小结与讨论 234

10.3.1本章小结 234

10.3.2正确施加与简化惯性力系是应用达朗贝尔原理的关键 234

10.3.3惯性力系的主矢与主矩的物理意义 235

10.3.4动能定理与达朗贝尔原理的综合应用 235

习题 236

第11章 虚位移原理 240

11.1分析力学的基本概念 240

11.1.1约束的解析表达 240

11.1.2广义坐标与自由度 243

11.1.3虚位移与虚功 244

11.1.4理想约束 245

11.2虚位移原理 245

11.2.1虚位移原理 245

11.2.2虚位移原理应用概述 246

11.3本章小结与讨论 250

11.3.1本章小结 250

11.3.2确定给定系统的自由度与广义坐标 250

11.3.3确定虚位移之间的关系 251

11.3.4虚位移和虚功是分析力学的核心概念 252

习题 252

附录 257

附录A习题答案 257

附录B索引 268

参考文献 273