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绪论 1

0.1 力学、土木工程力学与理论力学 1

0.2 理论力学的研究途径与方法 2

0.3 学习理论力学的目的 2

第一篇 静力学 5

引言 5

第1章 力系的简化 7

1.1 静力学公理 7

1.2 力的投影、力矩与力偶 13

1.2.1 力的投影 13

1.2.2 力矩 14

1.2.3 力偶 17

1.3 力系的简化 20

1.3.1 力的平移定理 20

1.3.2 一般力系向一点的简化 21

1.3.3 力系的最简形式 24

1.4 物体的重心、质心和形心 28

1.5 物体的受力分析 33

1.5.1 受力的简化——分布力与集中力 34

1.5.2 典型约束模型 35

1.5.3 研究对象和受力图 40

习题 44

讨论题 50

第2章 力系的平衡 53

2.1 一般力系的平衡原理 53

2.1.1 一般力系的平衡条件 53

2.1.2 特殊力系的平衡方程 54

2.2 物体系统的平衡问题 65

2.2.1 静定与超静定问题的概念 65

2.2.2 物体系统平衡问题的解法 67

2.3 考虑摩擦的物体平衡 79

2.3.1 滑动摩擦 79

2.3.2 摩擦角与自锁 80

2.3.3 滚动摩阻 82

2.3.4 典型摩擦平衡问题 83

习题 89

讨论题 101

第二篇 运动学 107

引言 107

第3章 点的复合运动 109

3.1 运动学基础 109

3.1.1 点的运动描述 109

3.1.2 点的运动问题 115

3.1.3 刚体平移 118

3.1.4 刚体定轴转动 119

3.2 点的复合运动概念 126

3.2.1 点的绝对运动、相对运动和牵连运动 126

3.2.2 动点的运动方程、三种速度和加速度 127

3.3 点的运动合成定理 129

3.3.1 动点运动量的坐标表示 129

3.3.2 点的速度合成定理与加速度合成定理 130

3.4 点的复合运动问题 132

3.4.1 点的复合运动的研究方法 132

3.4.2 典型复合运动问题 133

习题 140

讨论题 149

第4章 刚体的平面运动 151

4.1 刚体平面运动方程 151

4.2 平面图形上各点的速度与加速度 154

4.2.1 基点法 154

4.2.2 瞬心法 157

4.2.3 投影形式 162

4.3 平面机构的运动分析 165

4.3.1 一般分析方法 165

4.3.2 典型机构分析 165

习题 174

讨论题 180

第三篇 动力学 183

引言 183

第5章 动量定理和动量矩定理 185

5.1 质点动力学 185

5.1.1 牛顿三大定律 185

5.1.2 质点的运动微分方程 187

5.2 质点系动量定理 194

5.2.1 质点系的动量 194

5.2.2 质点系动量定理 195

5.2.3 质心运动定理 197

5.2.4 动量守恒与质心运动守恒 198

5.2.5 变质量系统的质心运动定理 203

5.3 质点系动量矩定理 206

5.3.1 刚体的转动惯量 206

5.3.2 质点系的动量矩 209

5.3.3 质点系相对固定点的动量矩定理 213

5.3.4 质点系相对运动点的动量矩定理 219

5.4 动量定理和动量矩定理的应用 223

习题 231

讨论题 239

第6章 动能定理 243

6.1 功与动能 243

6.1.1 力的功 243

6.1.2 质点系的动能 247

6.2 质点系动能定理 250

6.2.1 动能定理的三种形式 251

6.2.2 动能定理的应用 254

6.3 碰撞 257

6.3.1 碰撞过程的特点与简化 258

6.3.2 材料对碰撞的影响·恢复因数 258

6.3.3 对心碰撞的动能损耗 261

6.3.4 碰撞冲量对定轴转动刚体的作用·撞击中心 263

6.3.5 碰撞系统的动能定理 268

6.4 动力学普遍定理的综合应用 269

习题 276

讨论题 285

第7章 达朗贝尔原理 288

7.1 质点系的达朗贝尔原理 288

7.1.1 惯性力与质点的达朗贝尔原理 288

7.1.2 质点系的达朗贝尔原理 290

7.2 惯性力系的简化 290

7.2.1 质点系惯性力系的主矢和主矩 291

7.2.2 刚体惯性力系的简化 291

7.3 动静法的应用 295

7.3.1 动静法的特点 295

7.3.2 典型非碰撞动力学问题 295

7.4 定轴转动刚体的轴承动约束力 300

7.4.1 定轴转动刚体惯性力系的简化 300

7.4.2 轴承动约束力 301

7.5 非惯性系动力学 304

7.5.1 非惯性系质点动力学 304

7.5.2 非惯性系动力学普遍定理 306

习题 311

讨论题 317

第8章 虚位移原理与能量法 320

8.1 约束分类与位形描述 320

8.1.1 约束及其分类 320

8.1.2 广义坐标与位形描述 322

8.2 虚位移与虚位移原理 324

8.2.1 虚位移 324

8.2.2 虚功与理想约束 326

8.2.3 虚位移原理 327

8.3 虚功方程应用于刚体系统 329

8.3.1 方法要点 329

8.3.2 典型问题 330

8.4 虚功方程应用于变形体·卡氏定理·莫尔定理 334

8.4.1 虚功方程应用于变形体 334

8.4.2 卡氏定理 335

8.4.3 莫尔定理 336

8.5 势力场虚功方程·平衡稳定性 338

8.5.1 势力场虚功方程 338

8.5.2 平衡的稳定性 339

习题 341

讨论题 346

第9章 分析动力学基础 349

9.1 动力学普遍方程 349

9.1.1 动力学普遍方程的一般形式 349

9.1.2 动力学普遍方程的广义坐标形式 350

9.1.3 动力学普遍方程的应用 351

9.2 拉格朗日第二类方程 353

9.2.1 两个经典拉格朗日关系式 353

9.2.2 基本形式的拉格朗日方程 354

9.2.3 势力场中的拉格朗日方程 355

9.2.4 拉格朗日方程的应用 356

9.3 碰撞系统的拉格朗日方程 362

9.4 拉格朗日方程的首次积分 365

9.4.1 广义动量积分 365

9.4.2 广义能量积分 367

9.5 拉格朗日第一类方程 370

9.5.1 拉格朗日第一类方程的建立 371

9.5.2 拉格朗日第一类方程的应用 374

9.6 哈密顿正则方程 376

9.6.1 正则方程的建立 376

9.6.2 正则方程的初积分 377

9.7 哈密顿原理 380

9.7.1 完整系统的哈密顿原理 380

9.7.2 哈密顿原理的应用 381

习题 384

讨论题 390

主要参考书目 394

附录A 简单均质几何体的重心和转动惯量 395

附录B 习题答案 399

附录C 索引 412

Synopsis 418

Contents 420

作者简介 426