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第一篇 静力学5

第1章 静力学的基本概念与物体的受力分析5

1.1 静力学的基本概念5

1.1.1 力的概念及其分类5

1.1.2 刚体、质点、质点系6

1.1.3 平衡6

1.2 静力学公理6

1.3 约束与约束反力9

1.3.1 约束与约束反力的概念9

1.3.2 工程中常见的约束及其反力10

1.4 物体的受力分析与受力图13

思考题16

习题18

第2章 平面基本力系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 力的投影及其求法22

2.2.2 合力投影定理22

2.2.3 平面汇交力系合成的解析法23

2.2.4 平面汇交力系的平衡方程23

2.3 平面力对点之矩26

2.3.1 力对点之矩26

2.3.2 合力矩定理27

2.3.3 力对点之矩的求法27

2.4 平面力偶理论28

2.4.1 力偶与力偶矩28

2.4.2 力偶的性质29

2.4.3 平面力偶系的合成与平衡条件30

思考题32

习题33

第3章 平面任意力系37

3.1 力的平移定理37

3.2 平面任意力系的简化38

3.2.1 平面任意力系向作用面内任意一点的简化38

3.2.2 固定端约束39

3.2.3 平面任意力系的简化结果分析40

3.3 平面任意力系的平衡条件与平衡方程41

3.3.1 平面任意力系的平衡条件41

3.3.2 平面任意力系的平衡方程41

3.3.3 平面平行力系的平衡方程42

3.4 物体系统的平衡问题和静定与静不定问题46

3.4.1 物体系统的平衡问题46

3.4.2 静定与静不定问题46

3.5 简单平面桁架51

3.5.1 桁架及其简化模型51

3.5.2 计算桁架内力的节点法52

3.5.3 计算桁架内力的截面法54

3.6 摩擦及其平衡问题55

3.6.1 摩擦及其分类55

3.6.2 滑动摩擦力及其性质55

3.6.3 摩擦角的概念与自锁现象57

3.6.4 有摩擦时的平衡问题举例58

3.6.5 滚动摩阻61

思考题63

习题64

第4章 空间力系72

4.1 力在空间直角坐标轴上的分解与投影72

4.1.1 力在空间直角坐标轴上的分解72

4.1.2 力在空间直角坐标轴上的投影72

4.2 力对点之矩、力对轴之矩及空间力偶矩矢74

4.2.1 力对点之矩74

4.2.2 力对轴之矩74

4.2.3 空间力偶矩矢76

4.3 空间力系的简化77

4.3.1 空间汇交力系的简化77

4.3.2 空间力偶系的简化77

4.3.3 空间任意力系的简化77

4.4 空间力系的平衡79

4.4.1 空间汇交力系的平衡方程79

4.4.2 空间平行力系的平衡方程79

4.4.3 平面任意力系的平衡方程80

4.5 平行力系的中心与物体的重心84

4.5.1 平行力系的中心84

4.5.2 物体重心的概念85

4.5.3 确定重心位置的方法86

思考题90

习题90

第二篇 运动学97

第5章 运动学基础97

5.1 点的运动学97

5.1.1 矢量法97

5.1.2 直角坐标法98

5.1.3 自然法100

5.2 刚体的平行移动105

5.3 刚体的定轴转动106

5.3.1 定轴转动的运动方程、角速度与角加速度106

5.3.2 转动刚体内各点的速度和加速度107

5.3.3 轮系的传动比110

5.3.4 角速度与角加速度的矢量表示及速度与加速度的矢积表示111

思考题112

习题113

第6章 点的合成运动118

6.1 相对运动、牵连运动及绝对运动118

6.1.1 两种参考系118

6.1.2 三种运动118

6.2 点的速度合成定理119

6.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理122

6.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理及科氏加速度125

思考题130

习题131

第7章 刚体的平面运动135

7.1 刚体平面运动概述与运动分解135

7.2 平面图形上各点的速度分析137

7.2.1 求平面图形内各点速度的基点法137

7.2.2 求平面图形内各点速度的瞬心法140

7.3 用基点法求平面图形内各点的加速度144

7.4 运动学知识的综合应用147

思考题151

习题152

第三篇 动力学159

第8章 质点动力学159

8.1 动力学基本定律159

8.2 质点运动微分方程160

8.2.1 直角坐标投影式160

8.2.2 自然坐标投影式160

思考题164

习题165

第9章 动量定理及其应用168

9.1 动量和冲量168

9.1.1 动量168

9.1.2 力的冲量169

9.2 动量定理169

9.2.1 质点动量定理169

9.2.2 质点系动量定理170

9.2.3 质点系动量守恒定律171

9.3 质心运动定理及质心运动守恒定律174

9.3.1 质心运动定理174

9.3.2 质心运动守恒定律175

思考题176

习题178

第10章 动量矩定理及其应用181

10.1 动量矩的计算181

10.1.1 质点的动量矩181

10.1.2 质点系的动量矩181

10.1.3 定轴转动刚体的动量矩182

10.2 动量矩定理182

10.2.1 质点的动量矩定理182

10.2.2 质点系的动量矩定理183

10.2.3 动量矩守恒定律185

10.3 刚体对轴的转动惯量186

10.3.1 刚体对轴的转动惯量的定义186

10.3.2 常见刚体对轴的转动惯量187

10.3.3 回转半径（或惯性半径）189

10.3.4 平行轴定理189

10.4 刚体定轴转动微分方程191

10.5 质点系相对于质心的动量矩定理及刚体平面运动微分方程193

10.5.1 质点系相对于质心的动量矩定理193

10.5.2 刚体平面运动微分方程193

思考题197

习题198

第11章 动能定理及其应用202

11.1 功与功率202

11.1.1 常力的功202

11.1.2 变力在曲线路程中的功202

11.1.3 合力的功203

11.1.4 常见力的功203

11.1.5 约束力的功与理想约束205

11.1.6 功率206

11.2 动能的计算207

11.2.1 质点的动能207

11.2.2 质点系的动能207

11.2.3 刚体的动能207

11.3 动能定理208

11.3.1 质点的动能定理208

11.3.2 质点系的动能定理209

11.3.3 功率方程210

11.4 势能及机械能守恒定律214

11.4.1 势力场与势能214

11.4.2 几种常见的势能214

11.4.3 机械能守恒定律215

11.5 动力学普遍定理的综合应用216

思考题219

习题220

第12章 达朗贝尔原理（动静法）及其应用224

12.1 达朗贝尔原理224

12.1.1 达朗贝尔惯性力与质点的达朗贝尔原理224

12.1.2 质点系的达朗贝尔原理225

12.2 惯性力系的简化227

12.2.1 惯性力系的主矢227

12.2.2 惯性力系的主矩227

12.3 刚体绕定轴转动时轴承的动约束力232

12.3.1 静约束力与动约束力233

12.3.2 静平衡与动平衡233

思考题235

习题236

第13章 虚位移原理（静动法）及其应用240

13.1 约束、自由度与广义坐标240

13.1.1 约束及其分类240

13.1.2 自由度与广义坐标241

13.2 虚位移与理想约束242

13.2.1 虚位移242

13.2.2 确定虚位移间关系的方法242

13.2.3 虚功与理想约束244

13.3 虚位移原理245

思考题250

习题251

第14章 机械振动基础255

14.1 单自由度系统的自由振动255

14.1.1 无阻尼自由振动微分方程255

14.1.2 无阻尼自由振动的特点256

14.1.3 弹簧的串联与并联257

14.1.4 其它类型的单自由度振动系统259

14.1.5 计算固有频率的能量法260

14.2 单自由度系统的有阻尼自由振动261

14.2.1 阻尼的概念261

14.2.2 振动微分方程262

14.2.3 阻尼对自由振动的影响262

14.3 单自由度系统的受迫振动266

14.3.1 无阻尼受迫振动266

14.3.2 有阻尼受迫振动269

14.4 隔振273

14.4.1 主动隔振273

14.4.2 被动隔振274

14.5 两个自由度系统的自由振动276

14.5.1 作用力方程及其解277

14.5.2 位移方程及其解280

14.6 两个自由度系统的受迫振动及动力减振器282

14.6.1 两个自由度受迫振动微分方程及其解282

14.6.2 动力减振器及其应用283

思考题285

习题286

习题答案290

参考文献300