理论力学简明教程(第2版)

《理论力学简明教程(第2版)》为2009年江苏省立项建设精品教材。《理论力学简明教程(第2版)》分3篇共14章，涵盖了教育部非力学专业课程指导分委员会编制的多学时理论力学基本要求的内容，包括：绪论、静立学基本概念和物体受力分析、力系的简化、力系平衡方程及应用、静力学应用专题、点的运动和刚体的基本运动、点的合成运动、刚体平面运动、动力学基础、动量定理、动量矩定理、动能定理、达朗贝尔原理、虚位移原理及动力学普遍方程、单自由度系统的振动等。
《理论力学简明教程(第2版)》的特色足内容突出理论力学基本概念、基本理论和基本方法，符号和插图规范，文手：叙述简明易懂，精选各种类型例题、思考题和习题，例题分析突出启发式。
《理论力学简明教程(第2版)》向使用《理论力学简明教程(第2版)》的教师提供配套的“课堂多媒体教案．ppt”和书后全部“思考题及习题详解”光盘。需要者清与主编联系。

景荣春，男，1947年出生。1964-1970年就读于清华大学，1979-1980年清华大学2年制进修班学习，1982年获得江苏工学院工学硕士学位，1986-1987年教育部公派美国威斯康辛大学（Madison）访问学者。现任江苏科技大学教授，省级一类优秀课程“理论力学”组长兼省级二类优秀课程“工程力学”组长。一直从事各门力学课程的教学和工程应用研究，获省级一、二等奖各1次；主持完成国家级重大攻关设备研究1项，填补了国内空白：主持完成部级国防科研项目2项；主编“理论力学”教材2本，合编“工程力学”教材2本，合编“基础力学”电子教材光盘6张，参编“基础力学”教辅教材4本；以第1作者发表论文30余篇。

绪论
第1篇 静力学
第1章 静力学基本概念与物体受力分析
1.1 静力学基本概念
1.1.1 力与力系
1.1.2 平衡
1.1.3 刚体
1.1.4 力矩
1.1.5 合力矩定理
1.2 静力学公理
1.3 基本约束及其约束力
1.3.1 柔忭约束
1.3.2 刚性约束
1.3.3 约束力特点
1.4 物体的受力分析和受力图
1.4.1 解除约束与受力图
1.4.2 画受力图的步骤
小结
思考题
习题

第2章 力系的简化
2.1 汇交力系
2.2 力偶系
2.2.1 力偶的定义
2.2.2 力偶的性质
2.2.3 力偶系合成
2.3 力的平移定理与任意力系简化
2.3.1 力的平移定理
2.3.2 空间任意力系简化
2.3.3 空间力系简化结果讨论
2.3.4 固定端约束
小结
思考题
习题

第3章 力系平衡方程及应用
3.1 平面力系平衡方程
3.1.1 平面任意力系平衡方程的基本形式
3.1.2 平面任意力系平衡方程的其他形式
3.1.3 平面刊勺亍力系平衡方程
3.1.4 平面汇交力系严衡方程
3.1.5 平面力偶系平衡方程
3.2 平面物体系平衡问题
3.3 静定和超静定问题概念
3.4 空间力系平衡方程
3.4.1 空间汇交力系平衡方程
3.4.2 空间力偶系平衡方程
3.4.3 空间平行力系平衡方程
3.4.4 空间一般力系平衡方程
应用举例
小结
思考题
习题

第4章 静力学应用专题
4.1 平面简单桁架
4.1.1 平面简单桁架的构成
4.1.2 平面简单桁架的内力分析
4.2 摩擦
4.2.1 滑动摩擦
4.2.2 摩擦角与自锁现象
4.2.3 考虑摩擦的平衡问题
4.3 滚动阻力偶的概念
小结
思考题
习题

第2篇 运动学
第5章 点的运动和刚体的基本运动
5.1 点的运动
5.2 刚体的基本运动
5.2.1 平移
5.2.2 定轴转动
小结
思考题
习题

第6章 点的合成运动
6.1 点的合成运动基本概念
6.1.1 定参考系和动参考系
6.1.2 绝对运动.相对运动和牵连运动
6.2 点的速度合成定理
6.3 牵连运动为平移时的加速度合成定理
6.4 牵连运动为定轴转动时的加速度合成定理
6.4.1 一个反例
6.4.2 定理证明科氏加速度
小结
思考题
习题

第7章 刚体平面运动
7.1 刚体平面运动方程及运动分解
7.1.1 刚体平面运动力学模型的简化
7.1.2 刚体平面运动的自由度.义坐标和运动方程
7.1.3 平面运动分解为平移和转动
7.2 平面图形上各点的速度分析
7.2.1 基点法
7.2.2 速度投影定理法
7.2.3 瞬时速度中心法
7.3 平面图形上各点的加速度分析
7.4 运动学综合应用举例
小结
思考题
习题

第3篇 动力学
第8章 动力学基础
8.1 质点运动微分方程
8.1.1 动力学基本定律
8.1.2 质点运动微分方程
8.2 质点动力学的两类基本问题
8.3 质点的相对运动微分方程
8.4 质点系的基本惯性特征
8.4.1 质心
8.4.2 转动惯量
8.4.3 平行轴定理
小结
思考题
习题

第9章 动量定理
9.1 动量定理与动量守恒
9.1.1 动量
9.1.2 冲量
9.1.3 动量定理与动量守恒
9.2 质心运动定理
9.2.1 质心运动定理
9.2.2 质心运动守恒定律
9.3 流体在管道内定常流动时引起的动压力
小结
思考题
习题

第10章 动量矩定理
10.1 动量矩
10.1.1 质点的动量矩
10.1.2 质点系的动量矩
10.2 动量矩定理与动量矩守恒
10.2.1 质点的动量矩定理
10.2.2 质点系的动量矩定理
10.2.3 质点系动量矩守恒定律
10.3 刚体定轴转动微分方程
10.4 质点系相对质心的动量矩定理
10.5 刚体平面运动微分方程
10.6 动量和动量矩定理在碰撞中的应用
10.6.1 基本假定与恢复因数
10.6.2 碰撞的基本定理
小结
思考题
习题

第11章 动能定理
11.1 力的功
11.1.1 功的一般表达式
11.1.2 几种常见力的功
11.1.3 质点系内力的功
11.1.4 约束力的功
11.2 质点系和刚体的动能
11.2.1 质点的动能
11.2.2 质点系的动能
11.2.3 平移刚体的动能
11.2.4 定轴转动刚体的动能
11.2.5 平面运动刚体的动能
11.3 质点系动能定理
11.3.1 质点的动能定理
11.3.2 质点系的动能定理
11.4 功率和功率方程
11.4.1 功率
11.4.2 功率方程
11.4.3 机械效率
11.5 势力场势能机械能守恒定律
11.5.1 势力场
11.5.2 势能
11.5.3 有势力的功与势能的关系
11.5.4 机械能守恒定律
11.6 动力学普遍定理的综合应用举例
小结
思考题
习题

第12章 达朗贝尔原理
12.1 达朗贝尔原理
12.1.1 质点的达朗贝尔原理
12.1.2 质点系的达朗贝尔原理
12.2 刚体惯性力系的简化
12.2.1 刚体作千移
12.2.2 刚体作定轴转动
12.2.3 刚体作平面运动
12.3 定轴转动刚体的轴承动约束力
12.3.1 一般状况下惯性力系的简化
12.3.2 轴承动约束力
12.4 静平衡与动平衡简介
小结
思考题
习题

第13章 虚位移原理及动力学
普遍方程
13.1 虚位移的基本概念
13.1.1 约束
13.1.2 虚位移,
13.1.3 虚功.理想约束
13.1.4 自由度和广义坐标
13.2 虚位移原理及应用举例
13.3 动力学普遍方程
小结
思考题
习题

第14章 单自由度系统的振动
14.1 单自由度系统的自由振动
14.1.1 自由振动微分方程
14.I.2 自由振动的周期.频率.振幅和相位
14.1.3 扭振系统
14.1.4 弹簧的并联与串联
14.1.5 计算固有频率的能量法
14.2 单自由度系统的衰减振动
14.2.1 振动微分方程
14.2.2 欠阻尼状态
14.2.3 1临界阻尼状态
14.2.4 过阻尼状态
14.3 单自由度系统的受迫振动
14.3.1 运动微分方程及其解
14.3.2 幅频特性与相频特性
14.3.3 隔振
小结
思考题
习题
习题答案
参考文献

插图：


1．4．1解除约束与受力图
在研究平衡物体上力的关系或运动物体上作用力与运动的关系时，都需要首先对物体进行受力分析，即确定作用在物体上力的数目、作用点、方向或作用线。为了清楚地显示物体的受力状态，通常需假想地将被研究的物体或物体系（也称受力体或研究对象）从周围物体（施力体）分离出来，单独画出其简图，并用矢量标明全部作用力（包括全部主动力和约束力）。分离的过程称为取分离体，最后所得的标明全部作用力的图称为受力图。非自由体是受约束的，这时去掉约束，代之以相应的约束力，这个过程称为解除约束。
1．4．2画受力图的步骤
画受力图是求解静力学和动力学问题的重要基础，其基本步骤如下。
（1）选定研究对象，并单独画出其分离体（分离体图中，外约束不画出）。
（2）在分离体上画出所有作用于其上的主动力（一般皆为已知力）。
（3）在分离体的每一个外约束处，根据约束特征画出其相应的外约束力。
当选择若干个物体组成的物体系为研究对象时，作用于物体系上的力可分为两类：物体系以外物体作用于物体系内各个物体的力称为外力，物体系内物体间相互作用的力称为内力。应该指出，内力和外力的区分不是绝对的，内力和外力的区分，只有相对于确定的研究对象才有意义。注意在物体系的整体、部分及单个物体的受力图中，作用于物体上的力的符号、方向要彼此协调。下面通过例题说明。