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第三篇 工程运动学2

第15章 工程运动学基础2

15-1 点的运动学2

15-1-1 参考系2

15-1-2 位矢、速度和加速度及其变矢量性质2

15-2 刚体的简单运动8

15-2-1 平移8

15-2-2 定轴转动8

15-3 结论与讨论12

15-3-1 点的运动学的两类应用问题12

15-3-2 描述点的运动的不同方法12

15-3-3 刚体简单运动分析中要注意的问题12

习题13

第16章 点的复合运动16

16-1 点的合成运动的几个基本概念16

16-1-1 定参考系和动参考系16

16-1-2 绝对运动、相对运动和牵连运动17

16-2 点的速度合成定理18

16-3 牵连运动为平移时点的加速度合成定理20

16-4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理·科氏加速度21

16-5 结论与讨论31

习题32

第17章 刚体平面运动37

17-1 刚体平面运动方程及运动分解37

17-1-1 刚体平面运动力学模型的简化37

17-1-2 刚体平面运动的自由度、广义坐标和运动方程38

17-1-3 平面运动分解为平移和转动40

17-2 平面图形上各点的速度分析41

17-2-1 基点法41

17-2-2 速度投影定理法42

17-2-3 瞬时速度中心法42

17-3 平面图形上各点的加速度分析46

17-4 运动学综合应用举例50

17-5 结论与讨论57

17-5-1 运动分析方法的评价与选用原则57

17-5-2 刚体复合运动简介57

17-5-3 平面图形上点的加速度分布也能看成绕速度瞬心 C?旋转么?58

17-5-4 平面图形的角速度ω与相对角速度ωr58

习题59

第四篇 工程动力学66

第18章 质点动力学66

18-1 质点运动微分方程66

18-1-1 质点运动微分方程66

18-1-2 应用举例68

18-2 非惯性系中的质点运动微分方程69

18-2-1 质点相对运动动力学基本方程69

18-2-2 相对静止与相对平衡70

18-2-3 应用举例71

18-3 弹簧振子的振动及其扩展72

18-3-1 物理学机械运动内容的回顾72

18-3-2 单自由度系统振动模型的建立 等效质量和等效刚度76

18-4 结论与讨论81

18-4-1 运动的初始条件是决定物体运动的重要因素81

18-4-2 牵连惯性力与科氏惯性力82

18-4-3 能量法在确定振动系统的固有频率中的应用82

习题84

第19章 动量定理及其应用89

19-1 动量定理与动量守恒89

19-1-1 质点系的动量89

19-1-2 质点系动量定理90

19-1-3 质点系动量定理的守恒形式91

19-2 质心运动定理92

19-2-1 质心运动定理92

19-2-2 质心运动定理的守恒形式92

19-3 应用举例93

19-4 结论与讨论97

19-4-1 牛顿第二定律与动量定理的微分形式97

19-4-2 几个有趣的实例97

19-4-3 流体在管道内定常流动时动量定理的应用98

习题100

第20章 动量矩定理及其应用102

20-1 动量矩定理与动量矩守恒102

20-1-1 质点系的动量矩102

20-1-2 质点系的动量矩定理103

20-2 相对质心的动量矩定理105

20-2-1 质点系相对质心的动量矩105

20-2-2 质点系相对质心的动量矩定理106

20-3 刚体定轴转动微分方程与平面运动微分方程107

20-3-1 刚体定轴转动微分方程107

20-3-2 刚体平面运动微分方程109

20-4 动量和动量矩定理在碰撞中的应用113

20-4-1 碰撞的恢复因数113

20-4-2 碰撞的基本定理113

20-5 结论与讨论116

20-5-1 几个需要注意的关系116

20-5-2 与碰撞有关的问题117

习题118

第21章 动能定理及其应用124

21-1 力的功124

21-1-1 物理学相关内容的回顾124

21-1-2 作用在刚体上力的功、力偶的功125

21-2 质点系的动能与刚体的动能127

21-2-1 质点系的动能127

21-2-2 刚体的动能128

21-3 动能定理及其应用129

21-3-1 质点系的动能定理129

21-3-2 动能定理的应用举例130

21-4 势能的概念 机械能守恒定律及其应用133

21-4-1 有势力和势能133

21-4-2 机械能守恒定律134

21-5 动力学普遍定理综合应用135

21-6 结论与讨论138

21-6-1 动能定理在工程中的应用——功率方程138

21-6-2 运动学方程的重要性138

21-6-3 关于速度瞬心的应用140

习题140

第22章 达朗贝尔原理145

22-1 达朗贝尔原理145

22-1-1 质点的达朗贝尔原理与惯性力145

22-1-2 质点系的达朗贝尔原理146

22-2 惯性力系的简化147

22-2-1 惯性力系的主矢与主矩147

22-2-2 刚体平移时惯性力系的简化结果147

22-2-3 刚体作定轴转动时惯性力系的简化结果148

22-2-4 刚体作平面运动时惯性力系的简化结果148

22-3 达朗贝尔原理的应用149

22-4 结论与讨论152

22-4-1 关于绕定轴转动刚体的轴承动约束力152

22-4-2 关于动静法与动量矩定理153

22-4-3 动力学普遍定理与动静法的综合应用153

习题154

第23章 虚位移原理159

23-1 引言159

23-2 虚位移原理中的基本概念161

23-2-1 约束161

23-2-2 广义坐标与自由度164

23-2-3 虚位移与虚功165

23-2-4 理想约束167

23-3 虚位移原理167

23-3-1 虚位移原理167

23-3-2 虚位移原理应用概述167

23-3-3 虚位移原理在简单刚体系统中的应用168

23-4 结论与讨论171

23-4-1 确定系统的自由度与广义坐标171

23-4-2 虚位移必须是系统约束所允许的任意微小位移172

23-4-3 应用虚位移原理时解析法或几何法的选用172

习题174

第五篇 工程力学专题178

第24章 构件上的动载荷与动应力分析178

24-1 等加速度直线运动构件的动应力分析178

24-2 旋转构件的受力分析与动应力计算179

24-3 弹性杆件上的冲击载荷与冲击应力计算183

24-3-1 基本假定183

24-3-2 机械能守恒定律的应用183

24-3-3 动荷因数185

24-4 结论与讨论186

24-4-1 等加速度运动构件应力计算表达式的动荷因数形式186

24-4-2 不同情形下动荷因数具有不同的形式187

24-4-3 运动物体突然制动或突然刹车的动载荷与动应力187

习题187

第25章 虚位移原理在弹性静力学中的应用190

25-1 基本概念190

25-1-1 作用在弹性杆件上的力所作的常力功和变力功190

25-1-2 杆件的弹性应变能191

25-2 互等定理193

25-2-1 功的互等定理193

25-2-2 位移互等定理194

25-3 应用于弹性杆件的虚位移原理195

25-3-1 原理的表述195

25-3-2 必要性的简单证明196

25-3-3 虚位移模式的多样性197

25-4 由虚位移原理导出莫尔积分198

25-5 计算莫尔积分的图乘法201

25-6 结论与讨论204

25-6-1 关于单位力的讨论204

25-6-2 应用图乘法时弯矩图的另一种画法204

习题206

第26章 材料的疲劳行为与构件的疲劳寿命210

26-1 引言210

26-1-1 疲劳失效概述210

26-1-2 疲劳失效特征212

26-1-3 疲劳极限与应力-寿命曲线215

26-2 影响疲劳寿命的因素216

26-2-1 应力集中的影响——有效应力集中因数216

26-2-2 零件尺寸的影响——尺寸因数217

26-2-3 表面加工质量的影响——表面质量因数218

26-3 有限寿命设计与无限寿命设计218

26-3-1 基本概念218

26-3-2 无限寿命设计方法概述219

26-3-3 等幅对称应力循环下的工作安全因数220

26-3-4 等幅交变应力作用下的疲劳寿命估算220

26-4 线性累积损伤理论221

26-4-1 基本概念221

26-4-2 线性累积损伤理论——迈因纳准则222

26-4-3 变幅对称交变应力作用下的疲劳强度设计223

26-4-4 周期性变幅交变应力时的疲劳寿命估算226

26-5 疲劳强度可靠性概述228

26-5-1 疲劳试验结果的分散性228

26-5-2 标准离差与可靠性关系228

26-6 结论与讨论230

26-6-1 结论230

26-6-2 提高构件疲劳强度的途径230

26-6-3 关于非对称应力循环疲劳强度问题231

习题231

第27章 复合材料的弹性模量与增强效应234

27-1 引言234

27-2 单层纤维复合材料235

27-2-1 垂直于纤维方向的弹性模量236

27-2-2 平行于纤维方向的弹性模量237

27-3 纤维增强效应239

27-3-1 复合材料的名义应力与纤维和基体中的实际应力239

27-3-2 增强效应240

27-4 结论与讨论241

27-4-1 结论241

27-4-2 几点讨论241

习题242

第28章 聚合物的粘弹性行为244

28-1 引言244

28-2 聚合物的粘弹性行为245

28-2-1 基本概念245

28-2-2 两种基本元件246

28-2-3 串联模型247

28-2-4 并联模型247

28-2-5 应用举例248

28-3 非线性粘弹性构件设计的工程方法250

28-3-1 等应变线与等时线250

28-3-2 伪弹性设计方法251

28-3-3 应用举例251

28-4 结论与讨论252

28-4-1 结论252

28-4-2 关于粘弹性模型与本构方程252

28-4-3 各种粘弹性模型处理问题的范围253

习题254

附录A 习题答案255

附录B 索引265

主要参考书目269

主编简介270