目    录

绪论 1

第1篇  静  力  学

第1章  静力分析 5

1.1  力的概念 5

1.2  静力学公理 6

1.3  约束与约束力 8

1.3.1  光滑面接触约束 8

1.3.2  柔体约束 8

1.3.3  光滑铰链约束 9

1.3.4  链杆约束 10

1.3.5  轴承约束 10

1.3.6  球铰链约束 11

1.4  物体的受力分析和受力图 11

本章小结 15

习题1 15

第2章  平面简单力系 19

2.1  平面汇交力系 19

2.1.1  平面汇交力系合成与平衡的

几何法 19

2.1.2  平面汇交力系合成与平衡的

解析法 22

2.2  力对点之矩与平面力偶系 24

2.2.1  力对点之矩的概念 24

2.2.2  平面力偶系 26

本章小结 29

习题2 29

第3章  平面任意力系 34

3.1  力的平移定理 34

3.2  力系的简化 35

3.2.1  平面任意力系向一点简化——

主矢与主矩 35

3.2.2  平面任意力系简化的应用 36

3.2.3  平面任意力系简化结果的

讨论 36

3.3  平面任意力系的平衡 38

3.4  平面平行力系的平衡 41

3.5  平面刚体系的平衡问题 42

3.5.1  平面静定刚体系 43

3.5.2  平面简单桁架 46

3.6  滑动摩擦 50

3.6.1  滑动摩擦与摩擦因数 50

3.6.2  摩擦角与自锁 51

3.6.3  考虑滑动摩擦时的平衡问题 52

本章小结 53

习题3 53

第4章  空间力系 60

4.1  力在空间直角坐标系上的投影 60

4.1.1  直接投影法 60

4.1.2  间接投影法 60

4.2  空间力对点的矩和空间力对轴的矩 61

4.2.1  空间力对点的矩 61

4.2.2  空间力对轴的矩 62

4.2.3  空间力对点的矩与空间力

对轴的矩的关系 63

4.3  空间汇交力系 64

4.3.1  空间汇交力系的合成 64

4.3.2  空间汇交力系的平衡 64

4.4  空间力偶 65

4.4.1  力偶矩矢 65

4.4.2  力偶矩矢的性质与力偶矩矢的

等效定理 66

4.4.3  空间力偶系的合成与平衡

条件 66

4.5  空间任意力系 67

4.5.1  空间任意力系向一点简化——

主矢与主矩 67

4.5.2  空间任意力系简化的应用 68

4.5.3  空间任意力系的平衡 69

本章小结 73

习题4 73

第2篇  运  动  学

第5章  点的运动学 81

5.1  点运动的矢量法 81

5.1.1  点的运动方程 81

5.1.2  点的速度 81

5.1.3  点的加速度 82

5.2  点运动的直角坐标法 82

5.2.1  点的运动方程 82

5.2.2  点的速度 83

5.2.3  点的加速度 83

5.3  点运动的自然轴系法 87

5.3.1  点的运动方程 87

5.3.2  自然轴系 87

5.3.3  点的速度 88

5.3.4  点的加速度 88

5.3.5  几种常见的运动 89

本章小结 93

习题5 93

第6章  刚体基本运动 97

6.1  刚体的平行移动 97

6.2  刚体的定轴转动 98

6.2.1  转动刚体的运动描述 98

6.2.2  转动刚体上各点的速度

和加速度 99

6.3  点的速度和加速度的矢量表示 103

本章小结 104

习题6 104

第7章  点的合成运动 108

7.1  点的合成运动的概念 108

7.2  点的速度合成定理 111

7.3  点的加速度合成定理 114

7.3.1  牵连运动为平移时点的

加速度合成定理 114

7.3.2  牵连运动为定轴转动时点的

加速度合成定理 117

本章小结 121

习题7 121

第8章  刚体平面运动 127

8.1  刚体平面运动概述 127

8.1.1  刚体平面运动的定义 127

8.1.2  刚体平面运动的方程 128

8.1.3  刚体平面运动的分解 128

8.2  求平面图形内各点的速度 129

8.2.1  基点法 129

8.2.2  速度投影法 129

8.2.3  速度瞬心法 134

8.3  求平面图形内各点的加速度——

基点法 136

8.4  运动学综合应用举例 139

本章小结 143

习题8 143

第3篇  动  力  学

第9章  质点动力学 151

9.1  动力学的基本定律——牛顿

三定律 151

9.2  质点运动微分方程 152

9.2.1  质点运动微分方程的

表达式 152

9.2.2  质点动力学的两类基本

问题 153

本章小结 157

习题9 157

第10章  动量定理 161

10.1  动量与动量定理 161

10.1.1  质点和质点系的动量 161

10.1.2  质点和质点系的动量定理 162

10.2  质心运动定理 167

本章小结 171

习题10 171

第11章  动量矩定理 175

11.1  动量矩与动量矩定理 175

11.1.1  质点和质点系的动量矩 175

11.1.2  质点和质点系的动量矩

 定理 176

11.2  刚体定轴转动微分方程 181

11.3  刚体平面运动微分方程 183

本章小结 188

习题11 188

第12章  动能定理 193

12.1  力的功 193

12.1.1  常力做直线运动的功 193

12.1.2  变力做曲线运动的功 193

12.1.3  汇交力系合力功 194

12.1.4  常见力的功 194

12.2  动能与动能定理 198

12.2.1  质点和质点系的动能 198

12.2.2  质点和质点系动能定理 200

12.3  机械能守恒定律 204

12.3.1  势力场和势能 204

12.3.2  机械能守恒定律 206

12.4  动力学普遍定理的综合应用 207

本章小结 210

习题12 210

第13章  达朗贝尔原理 215

13.1  质点和质点系的达朗贝尔原理 215

13.1.1  惯性力与质点的达朗贝尔

 原理 215

13.1.2  质点系的达朗贝尔原理 217

13.2  刚体惯性力系的简化 218

13.2.1  平移刚体惯性力系的简化 218

13.2.2  定轴转动刚体惯性力系的

 简化 219

13.2.3  平面运动刚体惯性力系的

 简化 219

本章小结 223

习题13 223

第14章  虚位移原理 226

14.1  约束、自由度与广义坐标 226

14.1.1  约束 226

14.1.2  自由度 228

14.1.3  广义坐标 228

14.2  虚位移原理概述 229

14.2.1  虚位移和虚功 229

14.2.2  虚位移原理 229

14.2.3  质点系的平衡方程和势能

 与广义坐标的关系 233

本章小结 237

习题14 237

第15章  分析力学基础 241

15.1  动力学普遍方程 241

15.2  拉格朗日方程及其应用 244

15.2.1  拉格朗日关系式 244

15.2.2  拉格朗日方程 245

15.2.3  广义力的求法 246

本章小结 250

习题15 250

第16章  碰撞 254

16.1  碰撞的基本特征及碰撞问题的

 简化 254

16.1.1  碰撞的基本特征及碰撞

 过程的两个阶段 254

16.1.2  碰撞问题的简化 255

16.1.3  碰撞的分类 255

16.2  碰撞过程的基本原理 256

16.2.1  碰撞过程的动量定理——

 冲量定理 256

16.2.2  碰撞过程的动量矩定理——

 冲量矩定理 257

16.2.3  碰撞过程中基本原理的

 应用 257

16.3  恢复因数 258

16.4  碰撞冲量对定轴转动刚体的作用 260

16.5  碰撞问题的应用 262

本章小结 265

习题16 265

第17章  机械振动基础 270

17.1  单自由度系统的自由振动 270

17.1.1  单自由度系统自由振动微分

 方程及其解答 270

17.1.2  其他类型的单自由度系统 272

17.1.3  固有频率的计算 274

17.2  单自由度系统的有阻尼自由振动 276

17.2.1  小阻尼情况 277

17.2.2  大阻尼情况 279

17.2.3  临界阻尼情况 279

17.3  单自由度系统的受迫振动 282

17.3.1  单自由度系统的无阻尼受迫

 振动 282

17.3.2  单自由度系统的有阻尼受迫

 振动 285

本章小结 289

习题17 289

附录 294

参考文献 295