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绪论1

第1篇　静力学2

第1章　静力学基本概念与物体受力分析2

1.1　静力学基本概念2

1.1.1　力与力系2

1.1.2　平衡3

1.1.3 刚体3

1.1.4　力矩3

1.1.5　合力矩定理5

1.2　静力学公理6

1.3　基本约束及其约束力7

1.3.1　柔性约束8

1.3.2　刚性约束8

1.3.3 约束力特点11

1.4　物体的受力分析和受力图12

1.4.1　解除约束与受力图12

1.4.2　画受力图的步骤12

小结15

思考题16

习题16

第2章 力系的简化19

2.1 汇交力系19

2.2　力偶系20

2.2.1　力偶的定义20

2.2.2　力偶的性质20

2.2.3　力偶系合成22

2.3　力的平移定理与任意力系简化23

2.3.1 力的平移定理23

2.3.2 空间任意力系简化24

2.3.3 空间力系简化结果讨论25

2.3.4　固定端约束26

小结28

思考题29

习题29

第3章 力系平衡方程及应用32

3.1　平面力系平衡方程32

3.1.1　平面任意力系平衡方程的基本形式32

3.1.2　平面任意力系平衡方程的其他形式35

3.1.3　平面平行力系平衡方程36

3.1.4　平面汇交力系平衡方程37

3.1.5　平面力偶系平衡方程37

3.2　平面物体系平衡问题38

3.3　静定和超静定问题概念44

3.4　空间力系平衡方程45

3.4.1 空间汇交力系平衡方程45

3.4.2　空间力偶系平衡方程46

3.4.3　空间平行力系平衡方程47

3.4.4　空间一般力系平衡方程应用举例48

小结50

思考题51

习题53

第4章　静力学应用专题61

4.1　平面简单桁架61

4.1.1　平面简单桁架的构成61

4.1.2　平面简单桁架的内力分析62

4.2　摩擦65

4.2.1　滑动摩擦65

4.2.2　摩擦角与自锁现象66

4.2.3　考虑摩擦的平衡问题67

4.3　滚动阻力偶的概念70

小结72

思考题73

习题74

第2篇　运动学79

第5章 点的运动和刚体的基本运动79

5.1 点的运动79

5.2　刚体的基本运动83

5.2.1 平移83

5.2.2　定轴转动84

小结88

思考题89

习题90

第6章　点的合成运动94

6.1　点的合成运动基本概念94

6.1.1　定参考系和动参考系94

6.1.2　绝对运动、相对运动和牵连运动94

6.2　点的速度合成定理95

6.3　牵连运动为平移时的加速度合成定理98

6.4　牵连运动为定轴转动时的加速度合成定理99

6.4.1 一个反例99

6.4.2　定理证明　科氏加速度100

小结109

思考题110

习题112

第7章　刚体平面运动117

7.1 刚体平面运动方程及运动分解117

7.1.1 刚体平面运动力学模型的简化117

7.1.2　刚体平面运动的自由度、广义坐标和运动方程117

7.1.3　平面运动分解为平移和转动119

7.2　平面图形上各点的速度分析120

7.2.1 基点法120

7.2.2　速度投影定理法121

7.2.3　瞬时速度中心法122

7.3　平面图形上各点的加速度分析126

7.4　运动学综合应用举例129

小结135

思考题136

习题138

第3篇　动力学144

第8章　动力学基础144

8.1　质点运动微分方程144

8.1.1　动力学基本定律144

8.1.2　质点运动微分方程145

8.2　质点动力学的两类基本问题147

8.3　质点的相对运动微分方程149

8.4　质点系的基本惯性特征152

8.4.1 质心152

8.4.2　转动惯量152

8.4.3　平行轴定理154

小结156

思考题157

习题157

第9章　动量定理161

9.1 动量定理与动量守恒161

9.1.1　动量161

9.1.2　冲量162

9.1.3　动量定理与动量守恒162

9.2　质心运动定理166

9.2.1　质心运动定理166

9.2.2　质心运动守恒定律167

9.3　流体在管道内定常流动时引起的动压力170

小结171

思考题171

习题173

第10章　动量矩定理176

10.1 动量矩176

10.1.1　质点的动量矩176

10.1.2　质点系的动量矩177

10.2　动量矩定理与动量矩守恒178

10.2.1　质点的动量矩定理178

10.2.2　质点系的动量矩定理179

10.2.3　质点系动量矩守恒定律179

10.3　刚体定轴转动微分方程181

10.4　质点系相对质心的动量矩定理184

10.5　刚体平面运动微分方程184

10.6　动量和动量矩定理在碰撞中的应用188

10.6.1　基本假定与恢复因数188

10.6.2　碰撞的基本定理189

小结192

思考题193

习题194

第11章　动能定理199

11.1 力的功199

11.1.1　功的一般表达式199

11.1.2　几种常见力的功200

11.1.3　质点系内力的功202

11.1.4　约束力的功202

11.2　质点系和刚体的动能203

11.2.1　质点的动能203

11.2.2　质点系的动能203

11.2.3　平移刚体的动能203

11.2.4　定轴转动刚体的动能203

11.2.5　平面运动刚体的动能204

11.3　质点系动能定理205

11.3.1　质点的动能定理205

11.3.2　质点系的动能定理205

11.4　功率和功率方程208

11.4.1　功率208

11.4.2　功率方程208

11.4.3　机械效率209

11.5　势力场　势能　机械能守恒定律210

11.5.1 势力场210

11.5.2　势能210

11.5.3　有势力的功与势能的关系211

11.5.4　机械能守恒定律211

11.6　动力学普遍定理的综合应用举例212

小结217

思考题218

习题220

第12章　达朗贝尔原理225

12.1　达朗贝尔原理225

12.1.1　质点的达朗贝尔原理225

12.1.2　质点系的达朗贝尔原理227

12.2　刚体惯性力系的简化228

12.2.1　刚体作平移228

12.2.2　刚体作定轴转动228

12.2.3　刚体作平面运动229

12.3　定轴转动刚体的轴承动约束力232

12.3.1　一般状况下惯性力系的简化233

12.3.2　轴承动约束力234

12.4 静平衡与动平衡简介235

小结236

思考题237

习题239

第13章　虚位移原理及动力学普遍方程242

13.1　虚位移的基本概念242

13.1.1　约束242

13.1.2　虚位移244

13.1.3　虚功、理想约束244

13.1.4 自由度和广义坐标244

13.2　虚位移原理及应用举例246

13.3　动力学普遍方程252

小结254

思考题255

习题257

第14章　单自由度系统的振动262

14.1　单自由度系统的自由振动262

14.1.1 自由振动微分方程262

14.1.2 自由振动的周期、频率、振幅和相位263

14.1.3　扭振系统265

14.1.4　弹簧的并联与串联265

14.1.5　计算固有频率的能量法267

14.2　单自由度系统的衰减振动269

14.2.1　振动微分方程269

14.2.2　欠阻尼状态270

14.2.3　临界阻尼状态272

14.2.4　过阻尼状态272

14.3　单自由度系统的受迫振动274

14.3.1　运动微分方程及其解274

14.3.2　幅频特性与相频特性275

14.3.3　隔振281

小结282

思考题283

习题284

习题答案290