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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116

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232

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358

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481

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5102

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6114

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7132

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8153

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9170

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10184

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11202

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12227

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13241

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14256

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15269

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16286

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17311

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