理论力学

主要符号表

绪论

第1章数学基础

1.1矩阵

1.2矢量

1.3方向余弦阵

1.4平面矢量

习题

第2章静力学

2.1力

2.2力偶

2.3力系的简化

2.4约束

2.5力系的平衡

2.6摩擦与摩擦力

习题

第3章刚体平面运动学

3.1刚体的连体基刚体位形的描述

3.2刚体的平面运动

3.3刚体姿态变化的描述

3.4基点的位置、速度与加速度

3.5刚体上给定点的位置、速度与加速度

3.6相对刚体运动任意点的位置、速度与加速度

习题

第4章刚体空间运动学

4.1刚体的定点运动

4.2刚体的一般运动

习题

第5章刚体系运动学计算机辅助分析

5.1刚体系位形的描述约束方程

5.2运动学计算机辅助分析基础

5.3常见平面运动约束的约束方程

5.4平面机械系统运动学模型的定义

习题

第6章矢量动力学基础

6.1惯量

6.2动量定理

6.3动量矩定理

6.4动能定理

习题

第7章刚体动力学

7.1刚体的平面运动

7.2非惯性基下刚体的动力学方程

7.3碰撞

7.4刚体的定点运动

习题

第8章分析力学基础

8.1达朗贝尔原理

8.2虚位移原理

8.3动力学普遍方程

8.4拉格朗日第一类方程

8.5拉格朗日第二类方程

习题

第9章刚体系动力学计算机辅助分析

9.1动力学计算机辅助分析基础

9.2动力学逆问题与理想约束力

9.3刚体系静平衡分析

9.4平面机械系统动(静)力学模型的定义

习题

附录A简单均质几何体的重心和转动惯量

附录B数值方法

B.1线性代数方程组的数值解法

B.2非线性代数方程组的数值解法

B.3常微分方程组的数值解法

附录C《理论力学问题求解器》使用简介

C.1求解器的基本操作

C.2示例1曲柄滑块机构的运动学分析

C.3示例2双摆的动力学分析

C.4示例3吊灯的静平衡分析

参考文献

习题答案

索引

Synopsis

Contents

作者简介

　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书第1版是面向21世纪课程教材。第2版是普通高等教育“十五”国家级规划教材。全书共分9章。第1章数学基础，介绍阅读本书所需要的几何矢量、矢量代数与矩阵运算等最基本的概念。第2章静力学，内容包括力、约束与摩擦等概念，处理力系的简化与平衡的方法等。第3章与第4章分别为刚体平面与空间运动学，介绍处理运动学问题的矢量瞬时分析方法。由于运动学的切入点是刚体，与传统教材分析方法相比，在叙述上有较大的创新。第6章介绍矢量动力学基础，包括动力学的基本概念，动力学三大定理及其应用。第7章介绍利用矢量动力学建立刚体(系)动力学方程与处理刚体动力学的方法；介绍动力学的几个专题，包括非惯性基下的刚体动力学、碰撞与定点运动刚体动力学等。第8章分析力学基础，包括达朗贝尔原理与虚位移原理及其应用，动力学普遍方程、拉格朗日第一与第二类方程等。第5章与第9章分别介绍运动学与动力学计算机辅助分析原理与方法，培养学生利用软件处理系统运动学、动力学与静力学问题的能力。　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书第1版是面向21世纪课程教材。　　第2版是普通高等教育“十五”国家级规划教材。　　本书是一本全新构思的教材，对传统的理论力学课程体系与教学内容做了较大的改进。　　本次修订作者力图培养已有力学基础读者的三个能力，即对工程对象正确建立力学模型的能力，对力学模型进行静力学、运动学与动力学(瞬时与过程)分析的能力，利用理论力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力。为此，教材在强化理论力学基本概念的基础上，优化了处理理论力学问题的传统方法，增加了理论力学问题计算机辅助分析的原理与方法；利用配套的辅助教学软件《理论力学问题求解器》培养读者解决工程对象力学性态分析的能力，实现与国内外大型通用工程分析软件的接轨。　　全书共分9章。第1章数学基础，介绍阅读本书所需要的几何矢量、矢量代数与矩阵运算等最基本的概念。第2章静力学，内容包括力、约束与摩擦等概念，处理力系的简化与平衡的方法等。第3章与第4章分别为刚体平面与空间运动学，介绍处理运动学问题的矢量瞬时分析方法。由于运动学的切入点是刚体，与传统教材分析方法相比，在叙述上有较大的创新。　　第6章介绍矢量动力学基础，包括动力学的基本概念，动力学三大定理及其应用。第7章介绍利用矢量动力学建立刚体(系)动力学方程与处理刚体动力学的方法；介绍动力学的几个专题，包括非惯性基下的刚体动力学、碰撞与定点运动刚体动力学等。第8章分析力学基础，包括达朗贝尔原理与虚位移原理及其应用，动力学普遍方程、拉格朗日第一与第二类方程等。　　第5章与第9章分别介绍运动学与动力学计算机辅助分析原理与方法，培养学生利用软件处理系统运动学、动力学与静力学问题的能力。　　全书在总体上分为三个模块，即数学基础(第1章)、理论力学基本概念与方法(第2～4章，第6～8章)、理论力学问题计算机辅助分析原理与方法(第5，9章)。由于第二与第三模块相对独立，在介绍理论力学基本概念与方法时二维与三维问题相对独立，基本概念与进阶内容已有区分，故全书便于有不同学时和内容需求的读者选用。　　本书可作为高等学校机械、航空、航天、土建与水利等专业学生学习理论力学的教科书，也可作为从事机械、航空航天、车辆、土建与水利等领域工程技术人员知识更新的参考书。　　作为2003年度国家级精品课程的核心教材，与本书配套的大量教学资源在上海交通大学理论力学精品课程网站上，可供教师与学生使用，该网站已经实现远程与个性化服务。　　本书配有电子教案、网络课程和习题解答。