目錄
前言
緒論 1
第一篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ) 5
1.1 力及其表示方法 5
1.1.1 力的概念 作用與反作用公理 5
1.1.2 力的投影和分析表示法 5
1.2 共點(diǎn)力系 6
1.2.1 共點(diǎn)二力的合成 7
1.2.2 共點(diǎn)力系的合成 7
1.2.3 共點(diǎn)力系的平衡條件 8
1.3 剛體與變形體 8
1.4 作用于剛體的力的基本性質(zhì) 9
1.5 剛化公理 10
1.6 常見(jiàn)約束約束反力 11
1.6.1 自由體非自由體約束 11
1.6.2 常見(jiàn)約束及其約束反力 11
1.7 受力圖 15
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 19
思考題 20
習(xí)題 21
第2章 基本力系 23
2.1 匯交力系 23
2.1.1 匯交力系的合成 23
2.1.2 匯交力系的平衡 24
2.2 力偶系 25
2.2.1 力偶及其基本性質(zhì) 25
2.2.2 力偶系的合成 27
2.2.3 力偶系的平衡 29
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 30
思考題 30
習(xí)題 31
第3章 作用于剛體的力系等效簡(jiǎn)化 34
3.1 力矩 34
3.1.1 空間力對(duì)點(diǎn)之矩 34
3.1.2 平面內(nèi)力對(duì)點(diǎn)之矩 35
3.1.3 合力矩定理 35
3.1.4 力對(duì)軸之矩 36
3.1.5 力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)軸之矩關(guān)系定理 37
3.2 力的平移定理 38
3.3 力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化 39
3.3.1 空間力系向指定點(diǎn)簡(jiǎn)化 39
3.3.2 主矢和主矩 39
3.3.3 平面力系向指定點(diǎn)簡(jiǎn)化 40
3.4 力系簡(jiǎn)化結(jié)果的討論 40
3.4.1 空間力系的最終簡(jiǎn)化結(jié)果 40
3.4.2 平面力系的最終簡(jiǎn)化結(jié)果 41
3.5 固定端約束 42
3.6 重心 43
3.6.1 重心坐標(biāo) 44
3.6.2 確定重心位置的方法 44
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 47
思考題 48
習(xí)題 49
第4章 力系的平衡 51
4.1 空間力系平衡方程 51
4.2 空間平行力系平衡方程 53
4.3 平面力系平衡方程 53
4.4 平面平行力系平衡方程 55
4.5 物體系統(tǒng)的平衡靜定與靜不定問(wèn)題 56
4.6 平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算 60
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 63
思考題 64
習(xí)題 64
第5章 摩擦 70
5.1 滑動(dòng)摩擦性質(zhì) 70
5.2 考慮摩擦的平衡問(wèn)題 71
5.2.1 考慮摩擦的平衡問(wèn)題 71
5.2.2 摩擦角與自鎖現(xiàn)象 74
5.3 滾動(dòng)摩擦概念 75
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 76
思考題 76
習(xí)題 77
第二篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)
第6章 運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ) 81
6.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 81
6.1.1 直角坐標(biāo)法和矢量法 81
6.1.2 自然法 83
6.2 剛體的基本運(yùn)動(dòng) 87
6.2.1 剛體的平動(dòng) 88
6.2.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 88
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 91
思考題 93
習(xí)題 93
第7章 剛體的平面運(yùn)動(dòng) 97
7.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)基本概念及運(yùn)動(dòng)方程 97
7.1.1 平面運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化 97
7.1.2 平面運(yùn)動(dòng)方程 97
7.2 剛體平面運(yùn)動(dòng)分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) 98
7.3 剛體平面運(yùn)動(dòng)的速度分析 99
7.3.1 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)概念 99
7.3.2 速度合成法(基點(diǎn)法) 100
7.3.3 速度投影法 102
7.3.4 瞬時(shí)速度中心法 103
7.4 剛體平面運(yùn)動(dòng)的加速度分析 107
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 109
思考題 110
習(xí)題 111
第8章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) 115
8.1 合成運(yùn)動(dòng)中的基本概念 115
8.1.1 三個(gè)對(duì)象與三種運(yùn)動(dòng) 115
8.1.2 三種速度與加速度 116
8.2 速度合成定理 117
8.3 牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成定理 123
8.4 科氏加速度概念 124
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 126
思考題 127
習(xí)題 128
第三篇 動(dòng)力學(xué)
第9章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程 133
9.1 研究質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的意義和方法 133
9.2 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程 133
9.2.1 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)第一類問(wèn)題舉例 134
9.2.2 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)第二類問(wèn)題舉例 135
9.3 單自由度系統(tǒng)的振動(dòng) 137
9.3.1 自由振動(dòng) 137
9.3.2 阻尼自由振動(dòng) 138
9.3.3 阻尼受迫振動(dòng) 141
9.3.4 固有頻率的計(jì)算與測(cè)量 142
9.3.5 振動(dòng)的消減與隔離 145
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 147
思考題 148
習(xí)題 149
第10章 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理 151
10.1 質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)心 151
10.2 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量 152
10.3 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理 153
10.4 質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 157
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 160
思考題 161
習(xí)題 161
第11章 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量矩定理 165
11.1 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量矩 165
11.2 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量矩定理 166
11.3 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定理 168
11.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 169
11.4.1 常見(jiàn)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 170
11.4.2 平行移軸定理 170
11.5 剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程 172
11.5.1 平面運(yùn)動(dòng)剛體對(duì)質(zhì)心的動(dòng)量矩 172
11.5.2 質(zhì)點(diǎn)系對(duì)質(zhì)心的動(dòng)量矩定理 173
11.5.3 剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程 173
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 175
思考題 176
習(xí)題 177
第12章 動(dòng)能定理 180
12.1 力的功 180
12.1.1 常力在直線路程上的功 180
12.1.2 變力的功 180
12.1.3 常見(jiàn)力的功 181
12.1.4 質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)力的功 182
12.1.5 理想約束反力的功 183
12.2 動(dòng)能 185
12.2.1 動(dòng)能的定義 185
12.2.2 常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的剛體動(dòng)能 185
12.3 動(dòng)能定理 186
12.4 功率方程機(jī)械效率 191
12.4.1 功率 191
12.4.2 功率方程 191
12.4.3 機(jī)械效率 192
12.5 動(dòng)力學(xué)綜合問(wèn)題舉例 193
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 196
思考題 197
習(xí)題 197
第13章 達(dá)朗貝爾原理 201
13.1 慣性力 201
13.2 達(dá)朗貝爾原理 202
13.2.1 質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理 202
13.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理 203
13.3 剛體的慣性力系簡(jiǎn)化 205
13.3.1 平動(dòng)剛體慣性力系的簡(jiǎn)化 205
13.3.2 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體慣性力系的簡(jiǎn)化 206
13.3.3 平面運(yùn)動(dòng)剛體慣性力系的簡(jiǎn)化 207
13.4 轉(zhuǎn)子的靜平衡與動(dòng)平衡 211
13.4.1 轉(zhuǎn)子的靜平衡 212
13.4.2 轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡 212
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 213
思考題 214
習(xí)題 215
第14章 虛位移原理 218
14.1 約束及其分類 218
14.2 虛位移與虛功 220
14.3 虛位移原理 221
學(xué)習(xí)要點(diǎn) 227
思考題 228
習(xí)題 228
習(xí)題答案 230
參考文獻(xiàn) 238