绪论 1
目录 1
第1篇 静力学 5
第1章 静力学的基本概念和物体的受力分析 5
1.1 静力学的基本概念 5
1.1.1 刚体的概念 5
1.1.2 力的概念 5
1.2 静力学公理 6
1.3 约束和约束反力 8
1.3.1 柔软绳索（包括皮带和链条） 8
1.3.4 固定铰支座 9
1.3.2 光滑接触面 9
1.3.3 活动铰支座 9
1.3.5 铰链连接 10
1.3.6 二力构件 10
1.4 物体的受力分析和受力图 11
习题 14
第2章 力的投影·力矩和力偶 16
2.1 力在轴上的投影·合力投影定理 16
2.1.1 力在平面上的投影 16
2.1.2 力在轴上的投影 16
2.2.1 力的平面直角坐标轴上的投影和力沿平面直角坐标轴的分解 17
2.1.3 合力投影定理 17
2.2 力在直角坐标轴上的投影和力沿直角坐标轴的分解 17
2.2.2 力在空间直角坐标轴上的投影和力沿空间直角坐标轴的分解 18
2.3 力矩·合力矩定理 20
2.3.1 力对点的矩 20
2.3.2 合力矩定理 21
2.3.3 力对点的矩的矢量表示法 22
2.3.4 力对轴的矩 23
2.3.5 力对点的矩与力对通过该点的轴的矩的关系 24
2.4.1 两个平行力的合成 25
2.4 力偶理论 25
2.4.2 平面力偶理论 27
2.4.3 空间力偶理论 30
习题 32
第3章 力系的简化理论 36
3.1 力的平移定理 36
3.2 平面力系的简化 37
3.2.1 平面汇交力系的合成 37
3.2.2 平面任意力系向作用面内一点简化 39
3.2.3 平面任意力系的简化结果 42
3.3.1 空间汇交力系的合成 45
3.3 空间力系的简化 45
3.3.2 空间任意力系向一点的简化 46
3.3.3 空间任意力系的简化结果 48
3.4 平行力系中心和重心 50
3.4.1 平行力系中心 50
3.4.2 物体的重心 51
习题 56
第4章 力系的平衡条件及平衡方程 59
4.1 力系的平衡条件及平衡方程 59
4.1.1 空间力系的平衡条件及平衡方程 59
4.1.2 平面力系的平衡条件及平衡方程 61
4.2 平面力系平衡问题举例 64
4.3 静定与静不定问题·物体系的平衡 69
4.3.1 静定与静不定问题 69
4.3.2 平面物体系统的平衡 70
4.4 平面静定桁架的内力计算 74
4.4.1 节点法 75
4.4.2 截面法 76
4.5 空间力系平衡问题举例 78
习题 81
5.1.2 滑动摩擦的产生原因 94
5.1.1 摩擦的分类 94
5.1 摩擦的分类、滑动摩擦的机理分析 94
第5章 摩擦 94
5.2 滑动摩擦 95
5.2.1 静摩擦力 95
5.2.2 最大静摩擦力 96
5.2.3 动摩擦力 96
5.3 摩擦角与自锁现象 97
5.3.1 摩擦角 97
5.3.2 自锁现象 97
5.3.3 摩擦角应用举例 98
5.4 考虑摩擦的平衡问题 99
5.5 滚动摩阻的概念 103
习题 105
第2篇 运动学 114
第6章 点的运动 114
6.1 点的直线运动 114
6.1.1 运动方程 114
6.1.2 速度方程 114
6.1.3 加速度方程 115
6.1.4 例题 116
6.2.3 加速度方程 118
6.2.2 速度方程 118
6.2 点运动的矢量法 118
6.2.1 运动方程 118
6.3 点运动的直角坐标法 119
6.3.1 运动方程 119
6.3.2 速度方程 120
6.3.3 加速度方程 120
6.3.4 例题 121
6.4.1 运动方程 124
6.4.2 曲线的曲率和自然轴系 124
6.4 点运动的自然法 124
6.4.3 速度 126
6.4.4 加速度 126
6.4.5 例题 129
习题 132
第7章 刚体的基本（简单）运动 135
7.1 刚体的平行移动 135
7.1.1 平行移动的概念 135
7.1.2 平行移动的特点 135
7.2 刚体的定轴转动 136
7.2.1 定轴转动的基本概念与抽象简化 136
7.2.3 角速度 137
7.2.2 刚体转动的运动方程 137
7.2.4 角加速度 138
7.3 转动刚体内各点的速度和加速度 138
7.3.1 转动刚体内各点的速度 138
7.3.2 转动刚体内各点的加速度 139
7.3.3 例题 140
7.4 定轴轮系的传动比 142
7.4.1 带（链）齿轮的同向传动 142
7.4.2 带（链）齿轮的反向传动 143
7.4.3 例题 144
7.5.2 角加速度的矢量表示法 145
7.5 以矢量表示角速度和角加速度·以矢积表示点的速度和加速度 145
7.5.1 角速度的矢量表示法 145
7.5.3 用矢积表示刚体内任一点的速度 146
7.5.4 用矢积表示刚体内任一点的切向加速度与法向加速度 146
习题 147
第8章 点的合成运动 150
8.1 点的合成运动的概念 150
8.1.1 实例 150
8.1.2 绝对运动、相对运动和牵连运动 150
8.2 点的速度合成定理 152
8.2.1 定理 152
8.2.2 例题 153
8.3 牵连运动是平动时点的加速度合成定理 157
8.3.1 定理 157
8.3.2 例题 159
8.4 牵连运动是转动时点的加速度合成定理 161
8.4.1 从一个特例谈起 161
8.4.2 验证牵连运动是转动时点的加速度合成定理 161
8.4.3 例题 164
习题 168
9.1.2 刚体平面运动的抽象简化 175
9.1.1 刚体平面运动的基本概念 175
9.1 刚体平面运动 175
第9章 刚体的平面运动 175
9.1.3 平面形S分解为随基点的平动与绕基点的转动 176
9.2 求平面形上各点的速度 177
9.2.1 基点法 177
9.2.2 速度投影定理 178
9.2.3 求平面形内各点速度的瞬心法 180
9.3 用基点法求平面形内各点的加速度 186
习题 195
10.1.2 第二定律（力与加速度之间的关系定律） 202
10.1.1 第一定律（惯性定律） 202
10.1 动力学的基本定律 202
第3篇 动力学 202
第10章 动力学的基本定律与质点运动微分方程 202
10.1.3 第三定律（作用与反作用定律） 203
10.2 质点的运动微分方程 204
10.2.1 质点运动微分方程在直角坐标轴上的投影 204
10.2.2 质点运动微分方程在自然轴上的投影 205
10.3 质点动力学的两类基本问题 206
10.3.1 已知运动求力 206
10.3.2 已知力求运动 208
习题 215
11.1 质点的动量定理 219
第11章 动量定理 219
11.1.1 动量 220
11.1.2 冲量 220
11.1.3 质点的动量定理 221
11.1.4 例题 222
11.2 质点系的动量定理 223
11.2.1 质点系的动量 223
11.2.2 质点系的动量定理 224
11.2.3 质点系的动量守恒定律 225
11.2.4 例题 226
11.3.1 质量中心 229
11.3 质心运动定理 229
11.3.2 质心运动定理 231
11.3.3 质心运动守恒定律 232
11.3.4 例意 232
习题 235
第12章 动量矩定理 240
12.1 质点的动量矩定理 240
12.1.1 质点的动量矩 240
12.1.2 质点的动量矩定理 241
12.1.3 质点动量矩守恒定律 241
12.1.4 例题 243
12.2.2 质点系的动量矩定理 244
12.2 质点系的动量矩定理 244
12.2.1 质点系的动量矩 244
12.2.3 质点系的动量矩守恒定律 245
12.2.4 例题 246
12.3 刚体绕定轴转动微分方程 247
12.3.1 绕定轴转动的刚体对转轴的动量矩 247
12.3.2 刚体绕定轴转动微分方程 247
12.3.3 例题 248
12.4 刚体对轴的转动惯量 251
12.4.1 转动惯量的概念 251
12.4.2 转动惯量的计算方法 252
12.4.3 转动惯量的查表法 256
12.4.4 转动惯量的实验测定法 258
12.5 质点系相对于质心的动量矩定理 259
12.6 刚体的平面运动微分方程 261
习题 268
第13章 动能定理 273
13.1 功与功率 273
13.1.1 功 273
13.1.2 功率 280
13.2.1 质点的动能 282
13.2 质点与质点系的动能 282
13.2.2 质点系的动能 283
13.3 质点的动能定理 286
13.3.1 定理 286
13.3.2 例题 287
13.4 质点系的动能定理 288
13.4.1 定理 288
13.4.2 例题 289
13.5 势力场与势能的概念 292
13.5.1 势力场的概念 292
13.5.2 势能的概念 294
13.6.1 定律 295
13.6 机械能守恒定律 295
13.6.2 例题 296
13.7 动力学普遍定理的综合应用 297
13.7.1 动力学普遍定理小结 297
13.7.2 动力学普遍定理的综合应用 299
13.7.3 解综合题的例题 299
习题 304
第14章 碰撞 312
14.1 碰撞现象·碰撞力与碰撞冲量 312
14.2 两物体的对心正碰撞 313
14.1.2 在碰撞过程中物体的位移忽略不计 313
14.1.1 在碰撞过程中平常力冲量忽略不计 313
14.3 两物体对心正碰撞时动能的损失 317
14.4 小球对周定面的碰撞·恢复系数的测定 319
14.5 碰撞过程质点系的动量与动量矩定理 321
14.5.1 碰撞过程的动量定理 321
14.5.2 碰撞过程的动量矩定理 321
14.5.3 例题 322
14.6 撞击中心 325
习题 326
15.1.1 惯性力·质点的达朗伯原理 330
15.1 惯性力·质点的达朗伯原理 330
第15章 达朗伯原理与动静法 330
15.1.2 例题 331
15.2 质点系的达朗伯原理 332
15.3 刚体惯性力系的简化 334
15.3.1 刚体作平动 335
15.3.2 刚体绕定轴转动 335
15.3.3 刚体作平面运动 337
15.4 动静法和应用 338
15.5 定轴转动刚体的动反力 344
15.5.1 刚体绕定轴转动时惯性力系的简化 344
15.5.2 刚体绕定轴转动时轴承的动反力 346
15.5.3 惯性主轴的确定 347
15.5.4 惯性积的平行轴定理 348
15.5.5 静平衡与动平衡的概念 351
习题 352
第16章 虚位移原理 358
16.1 约束与约束方程 359
16.1.1 几何约束与运动约束 359
16.1.2 定常（稳定）和非定常（不稳定）约束 360
16.1.3 固执约束与非固执约束 361
16.2.1 广义坐标 362
16.1.4 完整约束与非完整约束 362
16.2 质点系的广义坐标与自由度 362
16.2.2 自由度 363
16.3 虚位移与虚功 364
16.3.1 虚位移与实位移 364
16.3.2 如何求质点系各质点虚位移之间的关系 366
16.4 理想约束 369
16.4.1 理想约束的定义 369
16.4.2 常见的几种理想约束 369
16.5 虚位移原理 371
16.5.1 虚位移原理 371
16.5.2 虚位移原理的两点讨论 372
16.6 虚位移原理的应用 373
16.6.1 用虚位移原理导出几何静力学的平衡方程 373
16.6.2 用虚位移原理解单自由度机构的平衡问题 374
16.6.3 用虚位移原理求非理想约束系统的平衡问题 376
16.6.4 用虚位移原理求多自由度系统的平衡问题 377
16.6.5 用虚位移原理求静定结构的约束反力和内力 378
16.6.6 虚位移原理应用的小结 384
16.7 用广义坐标表示的虚位移原理 385
16.7.1 用广义坐标表示的虚位移原理 385
16.7.2 广义力Qk的求法 386
16.7.3 例题 388
习题 391
第17章 分析动力学基础 398
17.1 动力学普遍方程 398
17.1.1 动力学普遍方程 398
17.1.2 例题 399
17.2 第二类拉格朗日方程 403
17.2.1 用矢量法推导第二类拉格朗日方程 403
17.2.2 例题 406
17.3 哈米顿原理——积分形式的变分原理 410
17.3.1 关于变分原理和有关变分运算的一些最基本的法则 410
17.3.2 哈米顿原理——积分形式的变分原理 412
17.3.3 非保守系统哈米顿原理 413
17.3.4 部分有势力的非守系统的哈米顿原理 414
17.3.5 例题 414
17.4 哈米顿正则方程 418
17.4.1 哈米顿正则方程（简称：正则方程） 418
17.4.2 用正则方程解题 420
17.5 力学理论的简单评述 423
习题 424
18.1.2 为什么研究振动 430
18.1.1 什么是振动 430
18.1 概述 430
第18章 单自由度系统的振动 430
18.1.3 为什么会产生振动 431
18.1.4 振动系统的简化 432
18.1.5 计算单自由度系统振动问题所采用的方法 433
18.2 单自由度系统的自由振动 434
18.2.1 自由振动微分方程 434
18.2.2 自由振动的特性 435
18.2.3 其他类型的单自由度振动系统 436
18.2.4 常见弹性元件的刚性系数和常用构件固有频率的计算公式 438
18.2.5 例题 440
18.3 用能量法计算单自由度系统的固有频率 442
18.3.1 能量法 442
18.3.2 例题 443
18.4 单自由度系统有阻尼的自由振动 445
18.4.1 阻尼 445
18.4.2 振动微分方程 445
18.4.3 例题 449
18.5 单自由度系统的无阻尼强迫振动 450
18.5.1 干扰力 450
18.5.2 简谐干扰力作用时的强迫振动方程 450
18.5.3 强迫振动的讨论 451
18.5.4 例题 453
18.6 单自由度系统的有阻尼强迫振动 455
18.6.1 有阻尼强迫振动方程 455
18.6.2 阻尼对强迫振动的影响 456
18.6.3 例题 458
18.7 隔振的概念 459
18.7.1 积极隔振（主动隔振） 459
18.7.2 消极隔振（被动隔振） 460
18.7.3 例题 461
习题 462
第19章 质点的相对运动动力学 468
19.1 质点的相对运动微分方程 468
19.1.1 质点的相对运动微分方程 468
19.1.2 质点相对运动几种特殊情况 469
19.1.3 例题 470
19.2 相对运动中的质点动能定理 473
19.2.1 相对运动中的质点动能定理 473
19.2.2 例题 473
习题 474
附录 477