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总论1

1 工程与工程力学1

2 工程力学的研究对象与模型5

2-1 工程力学的研究对象与研究内容5

2-2 工程力学的两种主要模型6

3 工程力学的研究方法6

3-1 两种不同的理论分析方法6

3-2 工程力学的实验分析方法7

3-3 工程力学的计算机分析方法8

基础部分13

第1章 力的概念与物体的受力分析13

1-1 静力学模型13

1-1-1 物体的抽象与简化——刚体13

1-1-2 集中力和分布力13

1-1-3 约束14

1-2 力的基本概念14

1-2-1 力与力系14

1-2-2 静力学基本原理15

1-3 工程中常见的约束与约束力16

1-3-1 柔性约束17

1-3-2 刚性约束17

1-4 受力分析与受力图21

1-5 结论与讨论24

1-5-1 本章最基本的概念24

1-5-2 受力分析方法25

1-5-3 平衡的概念25

1-5-4 静力学原理的适用性25

习题26

第2章 力矩的概念和力系的等效与简化30

2-1 力对点之矩与力对轴之矩30

2-1-1 力对点之矩30

2-1-2 力对轴之矩31

2-1-3 合力矩定理32

2-2 力偶与力偶系34

2-2-1 力偶与力偶系34

2-2-2 力偶的性质35

2-2-3 力偶系的合成37

2-3 力系等效定理37

2-3-1 力系的主矢和主矩37

2-3-2 力系等效定理38

2-4 力系的简化38

2-4-1 力向一点平移定理39

2-4-2 空间一般力系的简化39

2-4-3 力系简化在固定端约束力分析中的应用41

2-5 结论与讨论43

2-5-1 力学矢量的性质43

2-5-2 合力之矩定理及其应用43

2-5-3 力系简化的最后结果44

2-5-4 实际约束的简化模型45

2-5-5 力偶性质及其推论的适用性45

习题46

第3章 力系的平衡49

3-1 平衡与平衡条件49

3-1-1 平衡的概念49

3-1-2 平衡的充要条件49

3-2 力系的平衡方程50

3-2-1 平衡方程的一般形式50

3-2-2 空间力系的特殊情形50

3-3 平面力系的平衡方程51

3-3-1 平面力系平衡方程的一般形式51

3-3-2 平面力系平衡方程的其他形式52

3-4 平衡方程的应用54

3-5 静定和静不定问题的概念61

3-6 刚体系统平衡问题61

3-7 结论与讨论65

3-7-1 受力分析的重要性65

3-7-2 求解刚体系统平衡问题需要注意的几个问题66

3-7-3 正确地进行直观判断，提高定性分析能力67

习题68

第4章 静力学专题75

4-1 平面静定桁架的静力分析75

4-1-1 桁架及其工程应用75

4-1-2 桁架的力学模型76

4-1-3 桁架静力分析的基本方法78

4-2 考虑摩擦时的平衡问题80

4-2-1 工程中的摩擦问题80

4-2-2 滑动摩擦力·库仑定律81

4-2-3 摩擦角与自锁现象82

4-2-4 考虑滑动摩擦时的平衡问题85

4-2-5 滚动摩阻概述88

4-3 结论与讨论92

4-3-1 桁架分析的几点结论92

4-3-2 关于桁架的几点讨论92

4-3-3 摩擦平衡问题的重要结论94

习题94

第5章 运动学基础98

5-1 质点运动学98

5-1-1 参考系98

5-1-2 位矢、速度和加速度98

5-2 刚体的简单运动103

5-2-1 平移103

5-2-2 定轴转动104

5-3 结论与讨论109

5-3-1 质点运动学两类问题109

5-3-2 描述点的运动的不同方法110

5-3-3 刚体简单运动分析中要注意的问题110

习题111

第6章 点的复合运动113

6-1 点的合成运动113

6-1-1 定参考系和动参考系113

6-1-2 绝对运动、相对运动和牵连运动114

6-2 点的速度合成定理114

6-3 牵连运动为平移时点的加速度合成定理117

6-4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理·科氏加速度120

6-4-1 由一个反例提出的问题120

6-4-2 牵连运动为转动时点的加速度合成定理120

6-5 结论与讨论126

习题128

第7章 刚体的平面运动132

7-1 刚体平面运动方程及运动分解132

7-1-1 刚体平面运动力学模型的简化132

7-1-2 刚体平面运动的自由度、广义坐标和运动方程133

7-1-3 平面运动分解为平移和转动135

7-2 平面图形上各点的速度分析136

7-2-1 基点法136

7-2-2 速度投影定理法137

7-2-3 瞬时速度中心法137

7-3 平面图形上各点的加速度分析143

7-4 运动学综合应用举例148

7-5 结论与讨论152

7-5-1 运动分析的方法152

7-5-2 刚体复合运动152

7-5-3 平面图形的角速度ω与相对角速度ωr153

习题153

第8章 质点动力学157

8-1 质点运动微分方程157

8-1-1 质点运动微分方程157

8-1-2 笛卡儿坐标系下的质点运动微分方程157

8-1-3 自然坐标系下的质点运动微分方程158

8-2 质点动力学的两类基本问题159

8-2-1 第一类质点动力学问题——已知运动求力159

8-2-2 第二类质点动力学问题——已知力求运动162

8-3 结论与讨论165

8-3-1 运动的初始条件是决定物体运动的重要因素165

8-3-2 非惯性系下的质点运动方程166

习题167

第9章 动量定理及其应用170

9-1 动量定理与动量守恒170

9-1-1 质点系的动量170

9-1-2 质点系动量定理171

9-1-3 动量守恒定理172

9-2 质心运动定理173

9-2-1 质心运动定理173

9-2-2 质心运动定理的守恒形式173

9-3 应用举例174

9-4 结论与讨论178

9-4-1 牛顿第二定律与动量定理的微分形式178

9-4-2 有趣的实例178

习题179

第10章 动量矩定理及其应用182

10-1 动量矩定理与动量矩守恒182

10-1-1 质点系的动量矩182

10-1-2 质点系的动量矩定理182

10-2 相对质心的动量矩定理185

10-2-1 质点系相对质心的动量矩185

10-2-2 质点系相对质心的动量矩定理186

10-3 刚体定轴转动微分方程与平面运动微分方程187

10-3-1 刚体定轴转动微分方程187

10-3-2 刚体平面运动微分方程188

10-4 应用举例189

10-5 结论与讨论193

10-5-1 几个需要注意的关系193

10-5-2 刚体的惯性积和惯性主轴194

习题195

第11章 动能定理及其应用200

11-1 作用在刚体上力的功、力偶的功200

11-1-1 定轴转动刚体上外力的功和外力偶的功200

11-1-2 内力的功201

11-2 质点系的动能与刚体的动能202

11-2-1 质点系的动能202

11-2-2 刚体的动能203

11-3 动能定理及其应用204

11-3-1 质点系的动能定理204

11-3-2 动能定理的应用举例205

11-4 势能的概念·机械能守恒定律及其应用208

11-4-1 有势力和势能208

11-4-2 机械能守恒定律208

11-5 动力学普遍定理综合应用209

11-6 结论与讨论213

11-6-1 运动学方程的重要性213

11-6-2 关于速度瞬心的应用214

习题214

第12章 达朗贝尔原理219

12-1 达朗贝尔原理219

12-1-1 质点的达朗贝尔原理与惯性力219

12-1-2 质点系的达朗贝尔原理220

12-2 惯性力系的简化221

12-2-1 惯性力系的主矢与主矩221

12-2-2 刚体平移时惯性力系的简化221

12-2-3 刚体作定轴转动时惯性力系的简化221

12-2-4 刚体作平面运动时惯性力系的简化222

12-3 达朗贝尔原理的应用223

12-4 结论与讨论227

12-4-1 关于绕定轴转动刚体的轴承动约束力227

12-4-2 关于动静法与动量矩定理229

12-4-3 动力学普遍定理与动静法的综合应用229

习题229

专题部分237

第13章 虚位移原理237

13-1 引言237

13-2 虚位移原理中的基本概念239

13-2-1 约束239

13-2-2 广义坐标与自由度242

13-2-3 虚位移与虚功243

13-2-4 理想约束245

13-3 虚位移原理245

13-3-1 虚位移原理表述245

13-3-2 虚位移原理应用246

13-3-3 虚位移原理在简单刚体系统中的应用246

13-4 结论与讨论251

13-4-1 确定系统的自由度与广义坐标251

13-4-2 虚位移必须是系统约束所允许的任意微小位移251

13-4-3 应用虚位移原理时，解析法或几何法的选用252

习题253

第14章 碰撞概述258

14-1 碰撞现象·恢复因数258

14-2 碰撞基本定理259

14-2-1 碰撞冲量定理259

14-2-2 碰撞冲量矩定理260

14-3 碰撞举例260

14-3-1 两物体的对心碰撞及斜碰撞260

14-3-2 定轴转动刚体的碰撞263

14-3-3 平面运动刚体的碰撞264

14-4 结论与讨论265

14-4-1 碰撞中的能量265

14-4-2 恢复因数的作用及局限266

习题266

第15章 机械振动基础269

15-1 单自由度系统振动269

15-1-1 单自由度系统无阻尼振动269

15-1-2 单自由度系统阻尼振动271

15-1-3 单自由度系统强迫阻尼振动273

15-2 转轴的临界转速280

15-3 减振与隔振282

15-4 结论与讨论287

15-4-1 关于固有频率、共振及振动幅频特性287

15-4-2 多自由度振动系统的固有频率概述287

习题289

习题答案293

索引302

参考文献306

主编简介307