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全书分静力学、运动学、动力学三篇。具体内容包括绪论、静力学公理和物体受力分析、平面汇交力系与平面力偶系、平面一般力系、空间一般力系、点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动、 质点动力学的基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理、达朗贝尔原理、虚位移原理、动力学普遍方程和拉格朗日方程、碰撞。
本书可作为普通高等工科院校力学、机械、土建、水利等相关专业的教材和教学参考书,也可供有关技术人员参考。
绪论1
第一篇静力学
静力学引言4
第1章静力学公理和物体的受力分析6
1.1静力学基本概念6
1.1.1刚体的概念6
1.1.2力的概念6
1.2静力学公理7
1.3约束和约束力物体的受力分析9
1.3.1约束和约束力9
1.3.2物体的受力分析和受力图12
本章小结16
思考题16
习题A17
习题B18
第2章平面汇交力系与平面力偶系20
2.1平面汇交力系合成与平衡的几何法20
2.1.1平面汇交力系合成的几何法力多边形法则20
2.1.2平面汇交力系平衡的几何条件21
2.2平面汇交力系合成与平衡的解析法22
2.2.1力的投影22
2.2.2力的分解23
2.3平面力对点之矩的概念及其计算26
2.3.1力对点的矩26
2.3.2平面汇交力系的合力矩定理26
2.4平面力偶理论28
2.4.1力偶与力偶矩28
2.4.2同平面内力偶的等效定理29
2.4.3平面力偶系的合成与平衡条件30
本章小结32
思考题34
习题A36
习题B38
第3章平面一般力系41
3.1平面一般力系的简化主矢和主矩41
3.1.1力向一点的平移定理41
3.1.2平面一般力系向作用面内一点的简化主矢和主矩42
3.1.3平面一般力系简化结果的分析 44
3.2平面一般力系的平衡条件和平衡方程46
3.3物体系统的平衡静定和静不定问题49
3.4平面桁架及其内力计算53
3.5摩擦问题56
3.5.1滑动摩擦56
3.5.2摩擦角与自锁现象57
3.5.3滚动摩阻58
3.5.4考虑摩擦时物体的平衡问题59
本章小结62
思考题63
习题A64
习题B68
第4章空间一般力系71
4.1空间汇交力系71
4.1.1力在直角坐标轴上的投影71
4.1.2空间汇交力系的合成与平衡条件72
4.2力对点的矩与力对轴的矩73
4.2.1力对点的矩以矢量表示73
4.2.2力对轴的矩74
4.2.3力对点的矩与力对过该点的轴的矩的关系74
4.3空间力偶76
4.3.1力偶矩以矢量表示76
4.3.2空间力偶的等效定理77
4.3.3空间力偶系的合成与平衡条件77
4.4空间一般力系向一点的简化主矢和主矩79
4.4.1空间一般力系向一点的简化79
4.4.2空间一般力系的简化结果分析79
4.5空间一般力系的平衡方程及举例81
4.5.1空间一般力系的平衡方程81
4.5.2空间约束的类型举例82
4.5.3空间力系平衡问题举例83
4.6重心85
4.6.1重心的概念85
4.6.2物体的重心坐标公式85
本章小结88
思考题90
习题A90
习题B92
第二篇运动学
运动学引言94
第5章点的运动学95
5.1点的运动的矢径法95
5.1.1点的运动方程95
5.1.2点的速度95
5.1.3点的加速度96
5.2点的运动的直角坐标法97
5.2.1点的运动方程97
5.2.2点的速度在直角坐标轴上的投影97
5.2.3点的加速度在直角坐标轴上的投影98
5.3点的运动的自然法103
5.3.1点的运动方程103
5.3.2自然坐标轴系103
5.3.3点的速度在自然坐标轴上的投影104
5.3.4点的加速度在自然坐标轴上的投影105
本章小结110
思考题111
习题A112
习题B113
第6章刚体的基本运动115
6.1刚体的平行移动115
6.2刚体的定轴转动116
6.2.1转动方程116
6.2.2角速度117
6.2.3角加速度117
6.3定轴转动刚体内各点的速度和加速度118
6.4轮系的传动比120
6.4.1齿轮传动121
6.4.2带轮传动121
6.5以矢量表示角速度和角加速度以矢积表示点的速度和加速度123
本章小结126
思考题127
习题A128
习题B129
第7章点的合成运动131
7.1绝对运动相对运动牵连运动131
7.2点的速度合成定理134
7.3牵连运动为平动时点的加速度合成定理137
7.4牵连运动为转动时点的加速度合成定理141
7.4.1特例的证明141
7.4.2矢量的绝对导数和相对导数143
7.4.3用矢量分析法证明牵连运动为转动时点的加速度合成定理144
本章小结149
思考题150
习题A150
习题B153
第8章刚体的平面运动156
8.1刚体平面运动的概述和运动简化156
8.2平面图形的运动方程及运动分解157
8.3平面图形内各点的速度分析158
8.3.1求平面图形内各点速度的基点法158
8.3.2求平面图形内各点速度的瞬心法161
8.4平面图形内各点的加速度分析166
8.5运动学综合应用举例169
本章小结173
思考题174
习题A175
习题B178
第三篇动力学
动力学引言181
第9章质点动力学的基本方程182
9.1动力学基本定律182
9.2质点的运动微分方程183
9.2.1质点运动微分方程在直角坐标轴上的投影184
9.2.2质点运动微分方程在自然坐标轴上的投影184
9.2.3质点动力学的两类问题184
*9.3质点相对运动动力学的基本方程189
本章小结193
思考题193
习题A194
习题B195
第10章动量定理197
10.1动量与冲量197
10.1.1动量197
10.1.2冲量199
10.2质点系的动量定理199
10.2.1质点系的动量定理199
10.2.2质点系动量守恒定律201
10.3质心运动定理206
10.3.1质心运动定理206
10.3.2质心运动守恒定律207
本章小结210
思考题211
习题A212
习题B213
第11章动量矩定理215
11.1质点和质点系的动量矩215
11.1.1质点的动量矩215
11.1.2质点系的动量矩216
11.2动量矩定理217
11.2.1质点的动量矩定理217
11.2.2质点的动量矩守恒定律217
11.2.3质点系的动量矩定理219
11.2.4质点系的动量矩守恒定律220
11.3刚体绕定轴的转动微分方程223
11.4刚体对轴的转动惯量226
11.4.1简单形状物体转动惯量的计算227
11.4.2惯性半径(或回转半径)228
11.4.3平行轴定理230
11.5质点系相对于质心的动量矩定理230
11.5.1质点系相对质心的动量矩231
11.5.2质点系相对于质心的动量矩定理232
11.6刚体的平面运动微分方程232
本章小结236
思考题237
习题A239
习题B242
第12章动能定理244
12.1功和动能的概念及其计算244
12.1.1常力的功244
12.1.2变力的功244
12.1.3质点系的动能248
12.2动能定理250
12.2.1按内力和外力分类动能定理的表达形式251
12.2.2按主动力和约束反力分类动能定理的表达形式252
12.3功率和功率方程256
12.3.1功率256
12.3.2功率方程256
12.3.3机械效率257
12.4势力场和势能及其性质259
12.4.1势力场259
12.4.2势能259
12.4.3有势力的功260
*12.4.4势力场的其他性质261
12.5机械能守恒定律262
12.6动力学普遍定理的综合应用264
本章小结269
思考题270
习题A272
习题B276
第13章达朗贝尔原理280
13.1惯性力与达朗贝尔原理280
13.1.1质点的达朗贝尔原理280
13.1.2质点系的达朗贝尔原理281
13.2刚体惯性力系的简化283
13.2.1平动刚体惯性力系的简化284
13.2.2定轴转动刚体惯性力系的简化284
13.2.3平面运动刚体惯性力系的简化285
13.3刚体绕定轴转动时轴承的动约束力290
13.4静平衡与动平衡的概念392
13.4.1静平衡393
13.4.2动平衡293
本章小结295
思考题296
习题A296
习题B298
第14章虚位移原理301
14.1约束的分类自由度与广义坐标301
14.1.1约束及其分类301
14.1.2质点系的自由度与广义坐标303
14.2虚位移和虚功理想约束303
14.2.1虚位移和虚功303
14.2.2理想约束306
14.3虚位移原理及其应用306
本章小结311
思考题312
习题A312
习题B314
*第15章动力学普遍方程和拉格朗日方程317
15.1动力学普遍方程317
15.2拉格朗日方程321
15.3拉格朗日方程的首次积分327
15.3.1循环积分327
15.3.2广义能量积分327
15.3.3能量积分329
本章小结332
思考题333
习题A334
习题B336
第16章 碰撞338
16.1碰撞现象的特征及其假定338
16.1.1碰撞现象的特征338
16.1.2基本假定338
16.2恢复系数339
16.3用于碰撞过程的基本定理340
16.3.1用于碰撞过程的动量定理——冲量定理340
16.3.2用于碰撞过程的动量矩定理——冲量矩定理340
16.4两物体的对心碰撞341
16.4.1两平动物体的对心正碰撞341
16.4.2两平动物体对心正碰撞的动能损失343
16.4.3两平动物体的对心斜碰撞346
16.5碰撞冲量对绕定轴转动刚体的作用撞击中心348
16.5.1刚体角速度的变化348
16.5.2支座的反碰撞冲量撞击中心348
ⅩⅥ
16.6碰撞冲量对平面运动刚体的作用351
本章小结353
思考题354
习题A355
习题B357
参考文献359 2100433B
建筑力学是为建筑学专业的学生开设的一门理论性、实践性较强的技术基础课,旨在培养学生应用力学的基建筑力学本原理,分析和研究建筑结构和构件在各种条件下的强度、刚度、稳定性等方面问题的能力。结构力学(Str...
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给你吧!理论力学课后习题答案详解
工程塔吊中的理论力学
工程塔吊中的理论力学 塔吊,即塔式起重机。机身很高,像塔,有长臂,轨道上有小车,可以在轨 道上移动,工作面很大,主要用于建筑工地等处。塔吊一般用于建筑施工、货物 搬运、部分事故现场处理等场合, 主要作为材料、 货物等的高空运输或质量较大 物体的运送的工具。 塔吊一般由外套架、 回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂(吊臂)、 起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车,起重吊钩、驾驶室等几部分组成。另外工 作时塔机安全装置还应主要包括: 行程限位器和荷载限制器。 行程限位器有: 起 升高度限位器、回转限位器、幅度限位器。 1 塔吊静力学分析 塔吊静止时(考虑有载荷情况,且忽略风力) ,其主要受四个力作用,左侧 重物,右侧重物的重力,机构自身重力,地面对其的约束力(可分解为沿 x 轴 Fx的和 y轴的 Fy),以及一个附加力偶。 空载时为保证塔吊不会向左倾倒,整个构件必须满足平衡方程: ∑MA=0
理论力学--9刚体的平面运动
理论力学--9刚体的平面运动
本书根据力学基础课程教学指导分委员会制定的“理论力学课程教学基本要求”和“卓越工程师教育培养计划”编写而成。
本书共分为3篇:静力学、运动学、动力学。在编写过程中,编者借鉴国内外优秀教材并结合多年的教学经验,注重增强对理论的理解与应用,并引入了许多工程实例,将理论与实际紧密联系,帮助学生理解学习“理论力学”的意义及应用。每章配置了适量的习题,以助于学生通过练习掌握基本理论、基本方法和计算技能。
本书内容全面,适合高等工科院校学生使用,也可供相关技术人员学习参考。
本书主要介绍“理论力学”课程的理论与方法概要以及解题方法。目的是一方面帮助读者应用理论力学的基本概念、基本理论以及基本方法分析和解决问题;另一方面通过解题过程加深对相关概念、理论以及方法的认识和理解。全书章节的安排与现行高等学校的理论力学教材基本一致。
本书内容包括教学要求与学习目标、理论要点、学习建议以及例题示范四部分。在例题示范部分,对于初学者容易出现的某些错误进行了分析。
本书可以与范钦珊等编著的《理论力学》主教材配套使用,作为普通高等院校学生学习“理论力学”课程的参考书。书中一些具有一定深度和难度的内容以及相关的例题解析,为从事理论力学教学工作的老师、准备参加研究生考试的学生提供了相应的参考。
绪论1
0.1理论力学的研究内容1
0.2理论力学的学习目的2
0.3理论力学的研究方法2
0.4理论力学的学习方法3
第1篇静力学
第1章静力学公理和物体的受力分析6
1.1静力学基本概念6
1.1.1力和力系的概念6
1.1.2平衡的概念7
1.1.3刚体的概念7
1.2静力学公理7
1.3约束与约束反力8
1.3.1柔体约束9
1.3.2光滑接触面约束9
1.3.3光滑圆柱铰链约束9
1.3.4支座约束10
1.3.5链杆约束11
1.4物体的受力分析与受力图11
学习方法和要点提示14
思考题15
习题16
第2章平面汇交力系和平面力偶系18
2.1平面汇交力系合成与平衡的几何法18
2.1.1平面汇交力系合成的几何法18
2.1.2平面汇交力系平衡的几何条件19
2.2平面汇交力系合成与平衡的解析法20
2.2.1力在直角坐标轴上的投影20
2.2.2合力投影定理20
2.2.3平面汇交力系合成的解析法21
2.2.4平面汇交力系的平衡方程21
2.3平面力对点之矩23
2.3.1力对点之矩23
2.3.2合力矩定理23
2.4平面力偶24
2.4.1力偶与力偶矩24
2.4.2平面力偶的等效定理25
2.5平面力偶系的合成和平衡条件25
2.5.1平面力偶系的合成25
2.5.2平面力偶系的平衡条件26
学习方法和要点提示27
思考题27
习题28
第3章平面任意力系32
3.1力线平移定理32
3.2平面任意力系向一点的简化33
3.3平面任意力系的平衡方程37
3.4物体系统的平衡41
3.4.1静定与静不定问题41
3.4.2物体系统平衡的求解43
3.5平面简单桁架的内力计算48
3.5.1平面桁架的概念48
3.5.2节点法49
3.5.3截面法50
学习方法和要点提示51
思考题51
习题52
第4章摩擦59
4.1滑动摩擦59
4.1.1静滑动摩擦力及最大静滑动摩擦力60
4.1.2动滑动摩擦力61
4.2摩擦角和自锁现象61
4.2.1摩擦角61
4.2.2自锁现象62
4.3考虑摩擦时物体的平衡问题63
4.4滚动摩阻简介67
学习方法和要点提示69
思考题70
习题71
第5章空间力系74
5.1力在空间直角坐标轴上的投影74
5.1.1直接投影法74
5.1.2二次投影法75
5.1.3力沿空间直角坐标轴的分解75
5.1.4空间汇交力系的合成与平衡条件76
5.2力对点之矩矢和力对轴之矩78
5.2.1力对点之矩以矢量表示——力矩矢78
5.2.2力对轴之矩79
5.2.3力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系80
5.3空间力偶81
5.3.1空间力偶矩以矢量表示力偶矩矢81
5.3.2空间力偶等效定理81
5.3.3空间力偶系的合成与平衡条件82
5.4空间任意力系向一点简化83
5.4.1空间任意力系向一点的简化83
5.4.2空间任意力系的简化结果分析85
5.5空间任意力系的平衡87
5.5.1空间任意力系的平衡方程87
5.5.2工程实物与空间约束类型的对应分析88
5.5.3空间平衡问题举例89
5.6平行力系中心与重心93
5.6.1平行力系中心93
5.6.2重心94
5.6.3确定物体重心的方法95
学习方法和要点提示98
思考题98
习题98
第2篇运动学
第6章点的运动104
6.1矢量法104
6.1.1运动方程104
6.1.2点的速度105
6.1.3点的加速度105
6.2直角坐标法106
6.2.1运动方程106
6.2.2点的速度107
6.2.3点的加速度107
6.3自然法111
6.3.1运动方程111
6.3.2自然轴系111
6.3.3点的速度112
6.3.4点的切向加速度和法向加速度112
6.3.5几种特殊运动114
学习方法和要点提示116
思考题116
习题117
第7章刚体的基本运动120
7.1刚体的平行移动120
7.2刚体的定轴转动122
7.2.1转动方程122
7.2.2角速度122
7.2.3角加速度123
7.3转动刚体内各点的速度和加速度124
7.3.1定轴转动刚体上各点的速度125
7.3.2定轴转动刚体上各点的加速度125
7.4轮系的传动比127
7.4.1齿轮传动127
7.4.2带轮传动128
7.5以矢量表示角速度和角加速度·以矢积表示点的速度和加速度129
学习方法和要点提示131
思考题131
习题132
第8章点的合成运动135
8.1绝对运动·相对运动·牵连运动135
8.2速度合成定理136
8.3牵连运动为平动时点的加速度合成定理139
8.4牵连运动为定轴转动时点的加速度合成定理142
学习方法和要点提示145
思考题146
习题146
第9章刚体的平面运动150
9.1刚体平面运动的分解150
9.1.1平面运动的概念150
9.1.2平面运动的简化150
9.1.3刚体平面运动方程151
9.1.4刚体平面运动的分解过程151
9.2平面图形上各点的速度分析152
9.2.1基点法152
9.2.2速度投影法154
9.2.3速度瞬心法154
9.3平面图形上各点的加速度分析159
学习方法和要点提示164
思考题164
习题165
第3篇动力学
第10章质点动力学171
10.1动力学基本定律171
10.2质点运动微分方程173
10.2.1质点运动微分方程在直角坐标轴上的投影173
10.2.2质点运动微分方程在自然轴上的投影173
10.2.3质点动力学基本问题173
学习方法和要点提示178
思考题178
习题179
第11章动量定理182
11.1动量与冲量182
11.1.1动量182
11.1.2冲量183
11.2质点与质点系的动量定理183
11.2.1质点的动量定理183
11.2.2质点系的动量定理184
11.2.3质点系动量守恒定律186
11.3质心运动定理187
11.3.1质量中心(质心)187
11.3.2质心运动定理187
11.3.3质心运动守恒定律188
学习方法和要点提示189
思考题189
习题190
第12章动量矩定理192
12.1质点和质点系的动量矩192
12.1.1质点的动量矩192
12.1.2质点系的动量矩193
12.2质点与质点系的动量矩定理193
12.2.1质点的动量矩定理193
12.2.2质点系的动量矩定理194
12.2.3动量矩守恒定律196
12.3刚体绕定轴转动的微分方程197
12.4刚体对轴的转动惯量199
12.4.1简单形状物体的转动惯量计算199
12.4.2回转半径(或惯性半径)200
12.4.3平行轴定理200
12.5刚体平面运动微分方程203
12.5.1质点系相对于质心的动量矩定理203
12.5.2刚体平面运动微分方程204
学习方法和要点提示207
思考题208
习题209
第13章动能定理212
13.1力的功212
13.1.1重力的功213
13.1.2弹性力的功214
13.1.3定轴转动刚体上作用力的功214
13.1.4质点系内力的功215
13.1.5约束反力的功之和等于零的理想情况215
13.2质点和质点系的动能217
13.2.1质点的动能217
13.2.2质点系的动能217
13.3动能定理219
13.3.1质点的动能定理219
13.3.2质点系的动能定理220
13.4势力场·势能·机械能守恒定律223
13.4.1势力场223
13.4.2势能224
13.4.3机械能守恒定律226
13.5动力学普遍定理的综合应用226
学习方法和要点提示232
思考题233
习题234
第14章达朗贝尔原理239
14.1惯性力·质点的达朗贝尔原理239
14.2质点系的达朗贝尔原理241
14.3刚体惯性力系的简化241
14.3.1刚体平动242
14.3.2刚体定轴转动242
14.3.3刚体作平面运动(平行于质量对称面)243
学习方法和要点提示246
思考题246
习题247
第15章虚位移原理249
15.1约束·虚位移·虚功249
15.1.1约束及其分类249
15.1.2虚位移251
15.1.3虚功252
15.1.4理想约束252
15.2虚位移原理及应用252
学习方法和要点提示254
思考题254
习题255
习题参考答案257
参考文献270 2100433B