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绪论1

0.1 理论力学的发展史1

0.2 生活中的力学3

0.3 工程中的力学4

0.4 理论力学的研究内容、研究方法及学习目的5

第一篇 运动学8

第1章 点的运动学8

1.1 运动学的基本概念8

1.2 矢量法表示点的运动8

1.2.1 点的运动方程8

1.2.2 点的速度9

1.2.3 点的加速度9

1.3 直角坐标法表示点的运动10

1.3.1 点的运动方程10

1.3.2 点的速度11

1.3.3 点的加速度11

1.4 自然坐标法表示点的运动14

1.4.1 点的运动方程14

1.4.2 自然轴系15

1.4.3 点的速度15

1.4.4 点的加速度16

1.4.5 几种常见的运动17

本章知识要点20

思考题22

习题22

第2章 刚体的平面运动学24

2.1 刚体的基本运动24

2.1.1 刚体的平行移动24

2.1.2 刚体的定轴转动26

2.2 刚体的平面运动28

2.2.1 平面运动的分解及刚体平面运动的运动方程28

2.2.2 平面图形内各点的速度30

2.2.3 平面图形内各点的加速度35

2.3 绕定轴转动刚体的传动问题37

2.3.1 齿轮传动37

2.3.2 皮带传动39

本章知识要点40

思考题41

习题41

第3章 复合运动45

3.1 复合运动的概念45

3.2 点的复合运动46

3.2.1 点的速度合成定理46

3.2.2 牵连运动为平动时点的加速度合成定理51

3.2.3 牵连运动为转动时点的加速度合成定理54

3.3 刚体的复合运动59

3.3.1 角速度合成定理60

3.3.2 角加速度合成定理62

本章知识要点63

思考题63

习题65

第二篇 静力学70

第4章 静力学的基本概念和公理70

4.1 静力学的基本概念70

4.2 静力学公理72

4.3 约束与约束反力75

4.4 受力分析与受力图79

本章知识要点82

思考题82

习题83

第5章 平面任意力系86

5.1 力沿坐标轴的投影与平面汇交力系86

5.2 力矩的概念与计算90

5.3 力偶及其性质、平面力偶系93

5.4 力线平移定理95

5.5 平面任意力系的简化96

5.6 平面任意力系的平衡条件与平衡方程99

5.7 物体系统的平衡——静定与静不定的概念101

5.8 平面静定桁架的内力分析105

本章知识要点109

思考题110

习题110

第6章 摩擦115

6.1 摩擦现象115

6.2 滑动摩擦116

6.3 具有滑动摩擦的平衡问题118

6.4 滚动摩擦121

本章知识要点123

思考题123

习题124

第7章 空间力系和重心127

7.1 空间力沿坐标轴的分解与投影127

7.2 空间汇交力系的合成与平衡129

7.3 空间力偶理论131

7.4 力对点之矩与力对轴之矩135

7.5 空间任意力系的简化139

7.6 空间任意力系的平衡条件与平衡方程143

7.7 平行力系的中心与重心148

本章知识要点155

思考题156

习题157

第三篇 动力学162

第8章 质点的动力学162

8.1 动力学基本定律162

8.1.1 牛顿三定律162

8.1.2 惯性参考系163

8.1.3 力学单位163

8.2 质点运动微分方程163

8.2.1 矢量形式的运动微分方程163

8.2.2 直角坐标形式的运动微分方程164

8.2.3 自然坐标形式的运动微分方程164

8.2.4 质点动力学的三类基本问题165

8.3 质点的动量定理166

8.4 质点的动量矩定理168

8.5 质点的动能定理171

8.5.1 力的功的概念171

8.5.2 常见力的功172

8.5.3 质点的动能定理173

本章知识要点175

思考题177

习题178

第9章 质点系的动力学182

9.1 质点系的动量定理182

9.1.1 质点系的动量与冲量182

9.1.2 质点系的动量定理184

9.1.3 质点系的质心运动定理187

9.2 质点系的动量矩定理189

9.2.1 质点系的动量矩189

9.2.2 质点系的动量矩定理192

9.2.3 刚体定轴转动运动微分方程197

9.2.4 刚体平面运动微分方程199

9.3 质点系的动能定理204

9.3.1 力的功204

9.3.2 质点系的动能205

9.3.3 质点系的动能定理206

9.3.4 功率、功率方程及机械效率209

本章知识要点211

思考题213

习题214

第10章 达朗贝尔原理218

10.1 惯性力的概念218

10.2 达朗贝尔原理219

10.3 刚体惯性力系的简化222

10.4 定轴转动刚体的动约束力及其静平衡和动平衡概念227

本章知识要点232

思考题233

习题234

第11章 虚位移原理及拉格朗日方程239

11.1 虚位移的基本概念239

11.2 虚位移及虚功240

11.3 虚位移原理及应用241

11.4 用广义力表示质点系的平衡条件244

11.5 动力学普遍方程与拉格朗日方程244

本章知识要点247

思考题248

习题249

第四篇 动力学专题252

第12章 碰撞252

12.1 基本概念252

12.2 用于碰撞过程的基本定理253

12.3 恢复因数255

12.4 两刚体的对心碰撞257

12.5 两刚体的偏心碰撞261

12.6 碰撞冲量对绕定轴转动刚体的作用及撞击中心264

本章知识要点266

思考题267

习题267

第13章 单自由度系统的振动271

13.1 单自由度系统振动方程271

13.2 无阻尼单自由度系统的自由振动272

13.2.1 振动的固有频率272

13.2.2 简谐振动及其特征273

13.3 等效单自由度系统275

13.3.1 单自由度扭振系统275

13.3.2 单摆276

13.3.3 简支梁横向振动276

13.4 有阻尼单自由度系统的自由振动277

13.4.1 振动微分方程277

13.4.2 阻尼对自由振动的影响277

13.5 简谐力激励下的受迫振动281

13.5.1 简谐力激励下受迫振动的解281

13.5.2 稳态振动响应及特征282

13.6 基础简谐力激励下的受迫振动288

13.6.1 振动微分方程288

13.6.2 稳态振动响应289

13.7 振动的隔离290

13.7.1 第一类隔振291

13.7.2 第二类隔振291

本章知识要点292

思考题293

习题293

第14章 动应力295

14.1 动载荷及动应力295

14.2 匀加速直线运动构件的动应力296

14.3 匀速旋转构件的动应力298

14.4 冲击载荷和冲击应力301

14.4.1 冲击问题的理想化301

14.4.2 简单冲击问题的解法302

14.3.3 其它类型的冲击问题305

本章知识要点308

思考题309

习题309

附录 转动惯量314