工程力學2

緒論
1

一、本課程的研究對象1

二、本課程的任務1

三、本課程的學習方法1

四、本課程的基本內容1


第1篇運動學

引言3

第1章點的運動學
4

1.1點的運動方程、速度和加速度4

1.2點的速度和加速度在直角坐標軸上的投影8

1.3點的速度和加速度在自然坐標軸上的投影11

思考與習題16



第2章
剛體的基本運動
19

2.1剛體的平行移動19

2.2剛體繞定軸轉動20

2.3繞定軸轉動的剛體上的點的速度和加速度22

2.4角速度矢量和角加速度矢量用矢量積表示點的速度和加速度23

2.5輪系的傳動比24

思考與習題25



第3章
點的合成運動
28

3.1點的合成運動的概念28

3.2點的速度合成定理29

3.3牽連運動為平動時點的加速度合成定理32

3.4牽連運動為定軸轉動時點的加速度合成定理35

思考與習題41



第4章
剛體的平面運動
45

4.1剛體平面運動的基本概念45

4.2平面圖形上的點的速度分析——基點法47

4.3平面圖形上的點的速度分析——瞬心法51

4.4平面圖形上的點的加速度分析54

4.5剛體繞平行軸轉動的合成58

4.6運動學綜合問題的分析63
思考與習題69




第2篇動力學

引言74

第5章
質點的動力學基本方程
75

5.1動力學基本定律75

5.2質點的運動微分方程76

5.3質點動力學的兩類問題77
思考與習題82



第6章
動量定理
86

6.1質點的動量定理86

6.2質點系的動量定理88

6.3質心運動定理92

6.4變質量質點的運動微分方程96
思考與習題98



第7章
動量矩定理
102

7.1質點的動量矩定理102

7.2質點系的動量矩定理103

7.3剛體的轉動慣量及其計算107

7.4剛體繞定軸轉動的微分方程112

7.5質點系相對于質心的動量矩定理115

7.6剛體平面運動微分方程116
思考與習題119



第8章
動能定理
124

8.1力的功及其計算124

8.2質點的動能定理129

8.3質點系的動能132

8.4功率與功率方程機械效率137

8.5勢力場與勢能機械能守恒定律140

8.6動力學普遍定理的綜合應用144
思考與習題150



第9章
碰撞
158

9.1碰撞的基本特征和基本概念158

9.2用于碰撞過程的基本定理158

9.3物體的正碰撞動能損失160

9.4碰撞沖量對轉動剛體的作用撞擊中心165
思考與習題167



第10章
達朗伯原理
170

10.1慣性力的概念170

10.2質點的達朗伯原理171

10.3質點系的達朗伯原理172

10.4剛體慣性力系的簡化174

10.5繞定軸轉動的剛體的軸承動反力178
思考與習題182



第11章
虛位移原理
188

11.1約束及其分類188

11.2虛位移及其計算190

11.3虛功與理想約束191

11.4虛位移原理191

11.5質點系的自由度與廣義坐標197

11.6用廣義坐標表示的質點系的平衡條件198
思考與習題200



第12章
動力學普遍方程與拉格朗日方程
205

12.1動力學普遍方程205

12.2拉格朗日方程208
思考與習題214



第13章
機械振動基礎
218

13.1振動系統(tǒng)最簡單的力學模型218

13.2單自由度系統(tǒng)的自由振動221

13.3計算單自由度系統(tǒng)的固有頻率的能量法228

13.4單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動230

13.5單自由度系統(tǒng)的無阻尼強迫振動234

13.6單自由度系統(tǒng)的有阻尼強迫振動240

13.7隔振243
思考與習題245



第14章
質點相對運動的動力學基礎
250

14.1質點相對運動的動力學基本方程250

14.2基本方程的應用舉例251
思考與習題255



附錄
258

附錄A國際單位制(SI)與工程單位制及其換算關系表258

附錄B習題答案259



參考文獻
271