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绪论1

第一篇 静力学5

第一章 静力学基本概念与公理5

1.1 静力学基本概念5

1.1.1 力的概念5

1.1.2 力系的概念5

1.2 静力学公理6

1.3 力的分解和投影8

1.3.1 力的分解8

1.3.2 力在轴上的投影8

1.3.3 力的分力与投影的关系9

1.4 力矩10

1.4.1 力对点的矩10

1.4.2 力对轴的矩11

1.4.3 力矩关系定理12

1.4.4 汇交力系的合成12

1.4.5 汇交力系的合力矩定理13

1.5 力系的主矢和主矩15

1.5.1 力系的主矢15

1.5.2 力系的主矩16

1.5.3 力系等效定理16

1.6 力偶17

1.6.1 力偶的概念17

1.6.2 力偶的性质17

1.6.3 力偶系及其合成18

小结19

思考题20

习题21

第二章 力系的简化与受力分析23

2.1 力系的简化23

2.1.1 力线平移定理23

2.1.2 力系向一点简化23

2.1.3 力系向一点简化结果分析——简化的最终结果24

2.1.4 一般力系的合力矩定理25

2.1.5 力系简化问题解题步骤25

2.2 重心27

2.2.1 重心坐标公式27

2.2.2 重心确定方法29

2.3 受力分析32

2.3.1 约束与约束反力32

2.3.2 受力分析与受力图36

小结41

思考题41

习题42

第三章 力系的平衡44

3.1 力系的平衡条件和平衡方程44

3.2 物系平衡问题·静定静不定问题50

3.3 平面静定桁架内力分析54

3.4 考虑摩擦的平衡问题56

3.4.1 摩擦的概念56

3.4.2 滑动摩擦定律56

3.4.3 具有滑动摩擦的平衡问题58

3.4.4 具有滚动摩阻的平衡问题简介61

小结63

思考题63

习题64

第二篇 运动学73

第四章 运动学基础73

4.1 点的运动学73

4.1.1 描述点的运动的矢径形式73

4.1.2 描述点的运动的直角坐标形式74

4.1.3 描述点的运动的自然坐标形式75

4.1.4 点的运动学的应用77

4.2 刚体的基本运动81

4.2.1 刚体的平动81

4.2.2 刚体的转动82

小结87

思考题87

习题88

第五章 刚体的平面运动92

5.1 刚体平面运动的描述92

5.1.1 刚体平面运动的简化92

5.1.2 刚体平面运动的分解92

5.1.3 刚体的平面运动方程93

5.2 平面图形内各点的运动分析94

5.2.1 平面图形内各点的运动分析的基点法94

5.2.2 速度投影定理——平面图形内各点的速度分析的投影法101

5.2.3 平面图形内各点运动分析的瞬心法101

5.3 刚体平面运动分解为转动和转动及其应用105

5.3.1 平面运动的转动和转动的分解105

5.3.2 转动和转动的合成定理105

5.3.3 转动合成定理的应用106

小结107

思考题108

习题108

第六章 点的合成运动112

6.1 概述112

6.2 点的三种运动概念112

6.2.1 点的三种运动的概念112

6.2.2 动点与动系的选择114

6.2.3 点的三种运动的关系115

6.3 点的合成运动定理115

6.3.1 点的速度合成定理115

6.3.2 点的加速度合成定理116

6.3.3 点的合成运动定理的应用118

6.4 运动学综合应用125

小结129

思考题130

习题130

运动学综合习题133

第三篇 动力学139

第七章 质点运动微分方程139

7.1 惯性坐标系下质点运动微分方程139

7.1.1 动力学基本定律139

7.1.2 质点运动微分方程140

7.2 非惯性坐标系下质点运动微分方程146

7.2.1 质点相对运动动力学概述146

7.2.2 质点相对运动微分方程146

小结150

思考题150

习题151

第八章 动量定理155

8.1 动量和冲量155

8.1.1 动量155

8.1.2 冲量156

8.2 动量定理156

8.2.1 质点的动量定理156

8.2.2 质点系的动量定理157

8.2.3 动量定理的应用158

8.3 质心运动定理160

8.3.1 质心运动定理160

8.3.2 刚体平动微分方程162

小结162

思考题163

习题164

第九章 动量矩定理167

9.1 动量矩167

9.1.1 质点的动量矩167

9.1.2 质点系的动量矩167

9.1.3 转动刚体的动量矩167

9.2 刚体对轴的转动惯量169

9.2.1 积分法169

9.2.2 当量法170

9.2.3 换算法与平行移轴定理170

9.2.4 组合法171

9.2.5 实验法171

9.3 动量矩定理171

9.3.1 质点的动量矩定理171

9.3.2 质点系的动量矩定理173

9.3.3 刚体定轴转动微分方程175

9.4 刚体平面运动微分方程177

9.4.1 相对质心的动量矩定理177

9.4.2 刚体平面运动微分方程178

小结180

思考题181

习题182

第十章 动能定理186

10.1 功和功率186

10.1.1 力的功186

10.1.2 功率190

10.2 动能191

10.2.1 质点的动能191

10.2.2 质点系的动能191

10.2.3 刚体的动能191

10.3 动能定理192

10.3.1 质点的动能定理192

10.3.2 质点系的动能定理194

10.3.3 功率方程196

10.3.4 动能定理的应用198

10.4 动力学普遍定理的综合应用202

10.4.1 有关物理量202

10.4.2 定理及其形式的特点203

10.4.3 应用动力学普遍定理解题步骤与要点203

小结210

思考题211

习题211

动力学普遍定理综合习题216

第十一章 动静法219

11.1 惯性力与刚体惯性力系的简化219

11.1.1 惯性力的概念219

11.1.2 惯性力系的简化220

11.2 动静法221

11.2.1 质点的达朗伯原理221

11.2.2 质点系的达朗伯原理221

11.2.3 动静法223

11.3 轴承动反力·静平衡与动平衡228

11.3.1 转动刚体的轴承动反力228

11.3.2 静平衡和动平衡的概念230

小结233

思考题233

习题233

第十二章 分析力学基础238

12.1 虚位移原理238

12.1.1 虚位移原理的有关概念238

12.1.2 虚位移原理240

12.1.3 保守系统平衡的稳定性246

12.2 动力学普遍方程247

12.2.1 动力学普遍方程247

12.2.2 第二类拉格朗日方程249

小结254

思考题254

习题254

第十三章 碰撞260

13.1 碰撞与碰撞力260

13.1.1 碰撞现象及其特征260

13.1.2 解决碰撞问题的定理260

13.1.3 碰撞问题的简化261

13.2 对心正碰撞·恢复系数与能量损失261

13.2.1 对心正碰撞261

13.2.2 恢复系数及有关碰撞类型261

13.2.3 碰撞过程中的能量损失263

13.3 碰撞对定轴转动刚体的作用与撞击中心265

13.3.1 碰撞对转动刚体的作用265

13.3.2 撞击中心265

13.4 碰撞对平面运动刚体的作用267

小结270

思考题270

习题270

第十四章 机械振动基础274

14.1 机械振动概述274

14.2 单自由度系统的有阻尼自由振动275

14.2.1 有阻尼系统的振体运动275

14.2.2 自由衰减振动277

14.3 单自由度系统的无阻尼自由振动279

14.3.1 无阻尼自由振动——简谐振动279

14.3.2 弹簧刚度系数281

14.4 单自由度系统的强迫振动284

14.4.1 简谐激扰下有阻尼强迫振动285

14.4.2 幅频特性和相频特性286

14.4.3 简谐激扰下无阻尼强迫振动288

14.5 减振隔振289

14.5.1 预防和限制振动的措施289

14.5.2 主动隔振290

14.5.3 被动隔振291

14.6 转轴的临界转速292

小结293

思考题294

习题295

习题参考答案300

主要参考文献316