理論力學(xué)(第2版)(普通高等院校土木專業(yè)“十二五”規(guī)劃精品教材)
定 價(jià):49.8 元
叢書名:普通高等院校土木專業(yè)“十二五”規(guī)劃精品教材
- 作者:李明寶 主編
- 出版時(shí)間:2014/3/1
- ISBN:9787560992136
- 出 版 社:華中科技大學(xué)出版社
- 中圖法分類:O31
- 頁碼:361
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開本:16開
《理論力學(xué)》(第二版)主要內(nèi)容包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三大部分。結(jié)合土木工程專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的特點(diǎn),在保證基本理論完整性的前提下,適當(dāng)更新課程內(nèi)容,減少與其他課程的重復(fù)!独碚摿W(xué)》(第二版)重點(diǎn)闡述靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論和方法,對(duì)煩瑣的數(shù)學(xué)論證力求從簡(jiǎn),注重與工程實(shí)際相結(jié)合,為土木工程或其他相關(guān)專業(yè)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)!独碚摿W(xué)》(第二版)通過大量例題深入淺出地闡述分析問題、解決問題的思路及方法,以加強(qiáng)讀者對(duì)基本概念的理解,同時(shí)提高其分析能力。各章對(duì)解題的要點(diǎn)與技巧問題均作了簡(jiǎn)明的總結(jié),并附有多種形式的思考題和習(xí)題,書末附有參考答案。
《理論力學(xué)》(第二版)是根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用型本科專業(yè)的生源特點(diǎn)和實(shí)際情況,根據(jù)國家教育部頒布的高等院校工科非力學(xué)專業(yè)理論力學(xué)課程教學(xué)的基本要求,結(jié)合編者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和前期出版教材經(jīng)驗(yàn)編寫而成的,教材可滿足56-80學(xué)時(shí)的理論力學(xué)課程的教學(xué)需求。
李明寶,1969年生,東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院教授,博士后,巖土工程學(xué)科帶頭人。長(zhǎng)期從事理論力學(xué)、工程力學(xué)、巖土工程等專業(yè)的本科、碩士生的教學(xué)與培養(yǎng)研究工作。主要研究方向?yàn)榱W(xué)和巖土工程方面的研究工作。主持黑龍江省自然基金、黑龍江省博士后基金、哈爾濱市青年創(chuàng)新基金、科技部創(chuàng)新基金等課題,發(fā)表文章30余篇,出版專著、教材多部。
第1篇 靜力學(xué)
引言
第1章 靜力學(xué)公理和物體的受力分析
1.1 靜力學(xué)公理
1.2 約束與約束力
1.3 物體的受力分析和受力圖
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第2章 平面匯交力系與平面力偶系
2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法
2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法
2.3 平面力對(duì)點(diǎn)之矩
2.4 平面力偶系
【本章要點(diǎn)】 第1篇 靜力學(xué)
引言
第1章 靜力學(xué)公理和物體的受力分析
1.1 靜力學(xué)公理
1.2 約束與約束力
1.3 物體的受力分析和受力圖
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第2章 平面匯交力系與平面力偶系
2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法
2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法
2.3 平面力對(duì)點(diǎn)之矩
2.4 平面力偶系
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第3章 平面任意力系
3.1 力的平移定理
3.2 平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化
3.3 平面任意力系的平衡條件和平衡方程
3.4 物體系的平衡·靜定和靜不定問題
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第4章 空間力系
4.1 力在直角坐標(biāo)軸上的投影
4.2 力對(duì)軸的矩和力對(duì)點(diǎn)的矩
4.3 空間力系的平衡條件和平衡方程
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第5章 摩擦
5.1 滑動(dòng)摩擦
5.2 摩擦角和自鎖現(xiàn)象
5.3 考慮摩擦?xí)r物體的能平衡問題
5.4 滾動(dòng)摩阻
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第2篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)
引言
第6章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
6.1 矢量法
6.2 直角坐標(biāo)法
6.3 自然法
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第7章 剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)
7.1 剛體的平行移動(dòng)
7.2 剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)
7.3 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度
7.4 輪系的傳動(dòng)比
7.5 以矢量表示角速度和角加速度·以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第8章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)
8.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)·牽連運(yùn)動(dòng)·絕對(duì)運(yùn)動(dòng)
8.2 點(diǎn)在平移參考系中運(yùn)動(dòng)的合成
8.3 點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)參考系中運(yùn)動(dòng)的合成
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第9章 剛體的平面運(yùn)動(dòng)
9.1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述與運(yùn)動(dòng)分解
9.2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法
9.3求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬心法
9.4用基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度
9.5運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用舉例
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第3篇 動(dòng)力學(xué)
引言
第10章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本方程
10.1 動(dòng)力學(xué)基本定律
10.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第11章 動(dòng)量定理
11.1動(dòng)量與沖量
11.2動(dòng)量定理
11.3質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第12章 動(dòng)量矩定理
12.1 動(dòng)量矩定理
12.2 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程
12.3 剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
12.4 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理
12.5 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第13章 動(dòng)能定理
13.1 力與功
13.2 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能
13.3 動(dòng)能定理
13.4 功率、功率方程和機(jī)械效率
13.5 勢(shì)力場(chǎng)、勢(shì)能和機(jī)械守恒定律
13.6 普遍定理的綜合應(yīng)用舉例
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第14章 達(dá)朗貝爾原理(動(dòng)靜法)
14.1 慣性力·質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理
14.2 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理
14.3 剛體慣性力系的簡(jiǎn)化
14.4 繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的軸承動(dòng)約束力
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
第15章 虛位移原理
15.1 約束·自由度·廣義坐標(biāo)
15.2 虛位移原理
【本章要點(diǎn)】
【思考與練習(xí)】
【習(xí)題】
各章練習(xí)及習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)
理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律的學(xué)科,而靜力學(xué)是研究在力的作用下物體的平衡規(guī)律。
平衡是指物體相對(duì)于慣性參考系處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況,這是物體運(yùn)動(dòng)的一種特殊情形。地面上的靜物,如橋梁、堤壩、房屋建筑以及沿直線軌道勻速行駛的火車等都是平衡的實(shí)例。
靜力學(xué),主要是剛體靜力學(xué),研究的主要問題如下。
1) 物體的受力分析
物體的受力分析即分析物體共受幾個(gè)力,以及每個(gè)力的作用位置、大小和方向。分析物體所受的力,畫出它的受力圖,是解決靜力學(xué)問題的重要步驟。
2) 力系的簡(jiǎn)化及其運(yùn)算(包括合成和簡(jiǎn)化的方法)
力系的簡(jiǎn)化就是將原力系用一個(gè)與之等效的更為簡(jiǎn)單的力系來代替。這時(shí),這兩個(gè)力系互稱等效力系。
3) 作用于剛體上力系的平衡條件及其應(yīng)用
當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),作用在物體上的各種力系必須滿足一定的條件。
靜力學(xué)從基本公理出發(fā),借助數(shù)學(xué)工具進(jìn)行演繹和推理,得出力系簡(jiǎn)化和平衡的系統(tǒng)理論和各種計(jì)算方法,這些結(jié)論和方法是研究動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及其他力學(xué)學(xué)科和相關(guān)工程學(xué)科的重要基礎(chǔ)和工具。
剛體和力都是力學(xué)中最基本的概念,現(xiàn)分別加以說明。
1) 剛體
剛體是一個(gè)理想的力學(xué)模型。剛體是指在力的作用下形狀和大小都始終保持不變的物體;或者說,受力時(shí)剛體內(nèi)任意兩點(diǎn)間的距離保持不變。實(shí)際上物體在受力作用時(shí)總會(huì)有變形,但只要變形很小而不影響所研究問題的實(shí)質(zhì),就可以把這些物體看作剛體。靜力學(xué)以剛體為研究對(duì)象,所以又稱為剛體靜力學(xué)。
2) 力
力是物體間相互的機(jī)械作用,這種作用使受力物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。引起物體變形的效應(yīng)稱為內(nèi)效應(yīng),引起物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的效應(yīng)稱為外效應(yīng)。因?yàn)槔碚摿W(xué)是以剛體為研究對(duì)象,所以它研究的是力的外效應(yīng)。
力的作用效應(yīng)取決于力的三要素:
(1) 力的大;
(2) 力的方向;
(3) 力的作用位置或作用點(diǎn)。
力是一個(gè)矢量,用F表示。本書中矢量都用黑斜體字母表示,用普通斜體字母表示該矢量的模。
在國際單位制(SI)中,力的單位為N(牛頓)。
力的作用位置一般來說是物體的一部分面積或體積。若作用面積或體積很小,可抽象為點(diǎn),作用在此點(diǎn)的力稱為集中力,否則稱為分布力。分布力的大小用力的集度表示。例如,重力是體積分布力,其大小用重力集度γ表示,單位為N/m3或kN/m3;房屋屋面的雪可以簡(jiǎn)化為面積分布力,其單位為N/m2或kN/m2;樓板傳遞給梁的力可以簡(jiǎn)化為線分布載荷,其單位為N/m或kN/m。
作用于同一物體或物體系的一群力稱為力系。力系有各種分類,比如,按其作用線的空間關(guān)系可分為平面力系和空間力系;按其作用線的相互關(guān)系可分為匯交力系、共線力系、平行力系和任意力系。這些力系將在后邊的章節(jié)中分別介紹。
靜力學(xué)在工程中有廣泛的應(yīng)用,結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)常常需要先作靜力分析。靜力學(xué)關(guān)于力的性質(zhì)及運(yùn)算方法也是動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ),因此,本課程先來學(xué)習(xí)靜力學(xué)。