绪论 1
第1篇 静力学 5
第1章 静力分析 5
1.1 力的概念 5
1.2 静力学公理 5
1.3 约束与约束力 8
1.3.1 光滑面接触约束 8
1.3.2 柔体约束 8
1.3.3 光滑铰链约束 9
1.3.4 链杆约束 10
1.3.5 轴承约束 10
1.3.6 球铰链约束 11
1.4 物体的受力分析和受力图 11
本章小结 15
习题1 16
第2章 平面简单力系 20
2.1 平面汇交力系 20
2.1.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法 20
2.1.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 23
2.2 平面力偶 25
2.2.1 力对点之矩的概念 25
2.2.2 平面力偶 27
本章小结 30
习题2 32
第3章 平面任意力系 37
3.1 力的平移定理 37
3.2 力系的简化 37
3.2.1 平面任意力系向一点简化——主矢与主矩 37
3.2.2 平面任意力系简化的应用 38
3.2.3 平面任意力系简化结果的讨论 39
3.3 平面任意力系的平衡 41
3.4 平面平行力系的平衡 44
3.5 平面刚体系的平衡问题 45
3.5.1 平面静定刚体系 46
3.5.2 平面简单桁架 49
3.6 滑动摩擦 53
3.6.1 滑动摩擦与摩擦因数 53
3.6.2 摩擦角与自锁 54
3.6.3 考虑滑动摩擦时的平衡问题 54
本章小结 56
习题3 58
第4章 空间力系 65
4.1 力在空间直角坐标系上的投影 65
4.1.1 直接投影法 65
4.1.2 间接投影法 65
4.2 空间力对点的矩和空间力对轴的矩 66
4.2.1 空间力对点的矩 66
4.2.2 空间力对轴的矩 67
4.2.3 空间力对点的矩与空间力对轴的矩的关系 68
4.3 空间汇交力系 69
4.3.1 空间汇交力系的合成 69
4.3.2 空间汇交力系的平衡 69
4.4 空间力偶 70
4.4.1 力偶矩矢 70
4.4.2 力偶矩矢的性质与力偶矩矢的等效定理 71
4.4.3 空间力偶系的合成与平衡条件 71
4.5 空间任意力系 72
4.5.1 空间任意力系向一点简化——主矢与主矩 72
4.5.2 空间任意力系简化的应用 73
4.5.3 空间任意力系的平衡 74
本章小结 78
习题4 81
第2篇 运动学 89
第5章 点的运动学 89
5.1 点运动的矢量法 89
5.1.1 点的运动方程 89
5.1.2 点的速度 89
5.1.3 点的加速度 90
5.2 点运动的直角坐标法 90
5.2.1 点的运动方程 90
5.2.2 点的速度 91
5.2.3 点的加速度 91
5.3 点运动的自然轴系法 94
5.3.1 点的运动方程 94
5.3.2 自然轴系 95
5.3.3 点的速度 95
5.3.4 点的加速度 96
5.3.5 几种常见的运动 97
本章小结 101
习题5 102
第6章 刚体的基本运动 106
6.1 刚体的平行移动 106
6.2 刚体的定轴转动 107
6.2.1 转动刚体的运动描述 107
6.2.2 转动刚体上各点的速度和加速度 107
6.3 点的速度和加速度的矢量表示 112
本章小结 113
习题6 114
第7章 点的合成运动 118
7.1 点的合成运动的概念 118
7.2 点的速度合成定理 121
7.3 点的加速度合成定理 124
7.3.1 牵连运动为平移时点的加速度合成定理 124
7.3.2 牵连运动为定轴转动时点的加速度合成定理 127
本章小结 131
习题7 132
第8章 刚体平面运动 137
8.1 刚体平面运动概述 137
8.1.1 平面运动的定义 137
8.1.2 平面运动的方程 137
8.1.3 平面运动的分解 138
8.2 平面图形内各点的速度 139
8.2.1 基点法 139
8.2.2 速度投影法 139
8.2.3 速度瞬心法 143
8.3 平面图形内各点的加速度——基点法 145
8.4 运动学综合应用举例 149
本章小结 152
习题8 153
第3篇 动力学 163
第9章 质点动力学 163
9.1 动力学的基本定律——牛顿三定律 163
9.2 质点运动微分方程 164
9.2.1 质点运动微分方程 164
9.2.2 质点动力学的两类基本问题 165
本章小结 169
习题9 170
第10章 动量定理 174
10.1 动量定理概述 174
10.1.1 质点和质点系的动量 174
10.1.2 质点和质点系的动量定理 175
10.2 质心运动定理 180
本章小结 183
习题10 184
第11章 动量矩定理 188
11.1 质点和质点系 188
11.1.1 质点和质点系的动量矩 188
11.1.2 质点和质点系的动量矩定理 189
11.2 刚体定轴转动微分方程 194
11.3 刚体平面运动微分方程 196
本章小结 200
习题11 202
第12章 动能定理 208
12.1 力的功 208
12.1.1 常力做直线运动的功 208
12.1.2 变力做曲线运动的功 208
12.1.3 汇交力系合力功 209
12.1.4 常见力的功 209
12.2 动能定理 212
12.2.1 质点和质点系的动能 212
12.2.2 质点和质点系动能定理 214
12.3 机械能守恒定律 218
12.3.1 势力场和势能 218
12.3.2 机械能守恒定律 220
12.4 动力学普遍定理的综合应用 222
本章小结 225
习题12 227
第13章 达朗贝尔原理 232
13.1 质点和质点系的达朗贝尔原理 232
13.1.1 惯性力·质点的达朗贝尔原理 232
13.1.2 质点系的达朗贝尔原理 234
13.2 刚体惯性力系的简化 235
13.2.1 平移刚体惯性力系的简化 235
13.2.2 定轴转动刚体惯性力系的简化 235
13.2.3 平面运动刚体惯性力系的简化 236
本章小结 240
习题13 241
第14章 虚位移原理 244
14.1 约束·自由度·广义坐标 244
14.1.1 约束 244
14.1.2 自由度 246
14.1.3 广义坐标 246
14.2 虚位移原理概述 246
14.2.1 虚位移和虚功 246
14.2.2 虚位移原理 247
14.2.3 质点系的平衡方程和势能与广义坐标的关系 250
本章小结 255
习题14 256
第15章 分析力学基础 260
15.1 动力学普遍方程 260
15.2 拉格朗日方程 263
15.2.1 拉格朗日关系式 263
15.2.2 拉格朗日方程 264
15.2.3 广义力的求法 265
本章小结 269
习题15 269
第16章 碰撞 274
16.1 碰撞的基本特征及碰撞问题的简化 274
16.1.1 碰撞的基本特征及碰撞过程的两个阶段 274
16.1.2 碰撞问题的简化 275
16.1.3 碰撞的分类 275
16.2 碰撞过程的基本原理 276
16.2.1 碰撞过程的动量定理——冲量定理 276
16.2.2 碰撞过程的动量矩定理——冲量矩定理 276
16.2.3 碰撞过程中基本原理的应用 277
16.3 恢复因数 278
16.4 碰撞冲量对定轴转动刚体的作用 280
16.5 碰撞问题应用 282
本章小结 285
习题16 286
第17章 机械振动基础 291
17.1 单自由度系统的自由振动 291
17.1.1 单自由度系统自由振动微分方程及其解答 291
17.1.2 其他类型的单自由度系统 293
17.1.3 固有频率的计算 294
17.2 单自由度系统的有阻尼自由振动 297
17.2.1 小阻尼情况 298
17.2.2 大阻尼情况 300
17.2.3 临界阻尼情况 300
17.3 单自由度系统的受迫振动 302
17.3.1 单自由度系统的无阻尼受迫振动 303
17.3.2 单自由度系统的有阻尼受迫振动 306
本章小结 310
习题17 311
附录A 物体的重心和质心的计算 316
A.1 物体的重心 316
A.2 物体的质心 316
A.3 物体的重心和质心的计算 317
附录B 刚体对轴的转动惯量的计算 321
B.1 转动惯量的概念 321
B.2 简单规则物体转动惯量的计算 321
B.3 惯性半径 322
B.4 工程中简单规则物体的转动惯量 322
B.5 转动惯量的平行移轴定理 325
B.6 组合物体转动惯量的计算 326
B.7 复杂物体转动惯量的测定 327
习题参考答案 328
主要符号表 344
有关术语中英文对照表 345
参考文献 350