工程力学 1pdf电子书版本下载

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总论 1

1 工程与工程力学 1

2 工程力学的研究对象与模型 5

2-1 工程力学的研究对象与研究内容 5

2-2 工程力学的两种主要模型 6

3 工程力学的研究方法 6

3-1 两种不同的理论分析方法 6

3-2 工程力学的实验分析方法 7

3-3 工程力学的计算机分析方法 8

基础部分 13

第1章 力的概念与物体的受力分析 13

1-1 静力学模型 13

1-1-1 物体的抽象与简化——刚体 13

1-1-2 集中力和分布力 13

1-1-3 约束 14

1-2 力的基本概念 14

1-2-1 力与力系 14

1-2-2 静力学基本原理 15

1-3 工程中常见的约束与约束力 16

1-3-1 柔性约束 17

1-3-2 刚性约束 17

1-4 受力分析与受力图 21

1-5 结论与讨论 24

1-5-1 本章最基本的概念 24

1-5-2 受力分析方法 25

1-5-3 平衡的概念 25

1-5-4 静力学原理的适用性 25

习题 26

第2章 力矩的概念和力系的等效与简化 30

2-1 力对点之矩与力对轴之矩 30

2-1-1 力对点之矩 30

2-1-2 力对轴之矩 31

2-1-3 合力矩定理 32

2-2 力偶与力偶系 34

2-2-1 力偶与力偶系 34

2-2-2 力偶的性质 35

2-2-3 力偶系的合成 37

2-3 力系等效定理 37

2-3-1 力系的主矢和主矩 37

2-3-2 力系等效定理 38

2-4 力系的简化 38

2-4-1 力向一点平移定理 39

2-4-2 空间一般力系的简化 39

2-4-3 力系简化在固定端约束力分析中的应用 41

2-5 结论与讨论 43

2-5-1 力学矢量的性质 43

2-5-2 合力之矩定理及其应用 43

2-5-3 力系简化的最后结果 44

2-5-4 实际约束的简化模型 45

2-5-5 力偶性质及其推论的适用性 45

习题 46

第3章 力系的平衡 49

3-1 平衡与平衡条件 49

3-1-1 平衡的概念 49

3-1-2 平衡的充要条件 49

3-2 力系的平衡方程 50

3-2-1 平衡方程的一般形式 50

3-2-2 空间力系的特殊情形 50

3-3 平面力系的平衡方程 51

3-3-1 平面力系平衡方程的一般形式 51

3-3-2 平面力系平衡方程的其他形式 52

3-4 平衡方程的应用 54

3-5 静定和静不定问题的概念 61

3-6 刚体系统平衡问题 61

3-7 结论与讨论 65

3-7-1 受力分析的重要性 65

3-7-2 求解刚体系统平衡问题需要注意的几个问题 66

3-7-3 正确地进行直观判断，提高定性分析能力 67

习题 68

第4章 静力学专题 75

4-1 平面静定桁架的静力分析 75

4-1-1 桁架及其工程应用 75

4-1-2 桁架的力学模型 76

4-1-3 桁架静力分析的基本方法 78

4-2 考虑摩擦时的平衡问题 80

4-2-1 工程中的摩擦问题 80

4-2-2 滑动摩擦力·库仑定律 81

4-2-3 摩擦角与自锁现象 82

4-2-4 考虑滑动摩擦时的平衡问题 85

4-2-5 滚动摩阻概述 88

4-3 结论与讨论 92

4-3-1 桁架分析的几点结论 92

4-3-2 关于桁架的几点讨论 92

4-3-3 摩擦平衡问题的重要结论 94

习题 94

第5章 运动学基础 98

5-1 质点运动学 98

5-1-1 参考系 98

5-1-2 位矢、速度和加速度 98

5-2 刚体的简单运动 103

5-2-1 平移 103

5-2-2 定轴转动 104

5-3 结论与讨论 109

5-3-1 质点运动学两类问题 109

5-3-2 描述点的运动的不同方法 110

5-3-3 刚体简单运动分析中要注意的问题 110

习题 111

第6章 点的复合运动 113

6-1 点的合成运动 113

6-1-1 定参考系和动参考系 113

6-1-2 绝对运动、相对运动和牵连运动 114

6-2 点的速度合成定理 114

6-3 牵连运动为平移时点的加速度合成定理 117

6-4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理·科氏加速度 120

6-4-1 由一个反例提出的问题 120

6-4-2 牵连运动为转动时点的加速度合成定理 120

6-5 结论与讨论 126

习题 128

第7章 刚体的平面运动 132

7-1 刚体平面运动方程及运动分解 132

7-1-1 刚体平面运动力学模型的简化 132

7-1-2 刚体平面运动的自由度、广义坐标和运动方程 133

7-1-3 平面运动分解为平移和转动 135

7-2 平面图形上各点的速度分析 136

7-2-1 基点法 136

7-2-2 速度投影定理法 137

7-2-3 瞬时速度中心法 137

7-3 平面图形上各点的加速度分析 143

7-4 运动学综合应用举例 148

7-5 结论与讨论 152

7-5-1 运动分析的方法 152

7-5-2 刚体复合运动 152

7-5-3 平面图形的角速度ω与相对角速度ωr 153

习题 153

第8章 质点动力学 157

8-1 质点运动微分方程 157

8-1-1 质点运动微分方程 157

8-1-2 笛卡儿坐标系下的质点运动微分方程 157

8-1-3 自然坐标系下的质点运动微分方程 158

8-2 质点动力学的两类基本问题 159

8-2-1 第一类质点动力学问题——已知运动求力 159

8-2-2 第二类质点动力学问题——已知力求运动 162

8-3 结论与讨论 165

8-3-1 运动的初始条件是决定物体运动的重要因素 165

8-3-2 非惯性系下的质点运动方程 166

习题 167

第9章 动量定理及其应用 170

9-1 动量定理与动量守恒 170

9-1-1 质点系的动量 170

9-1-2 质点系动量定理 171

9-1-3 动量守恒定理 172

9-2 质心运动定理 173

9-2-1 质心运动定理 173

9-2-2 质心运动定理的守恒形式 173

9-3 应用举例 174

9-4 结论与讨论 178

9-4-1 牛顿第二定律与动量定理的微分形式 178

9-4-2 有趣的实例 178

习题 179

第10章 动量矩定理及其应用 182

10-1 动量矩定理与动量矩守恒 182

10-1-1 质点系的动量矩 182

10-1-2 质点系的动量矩定理 182

10-2 相对质心的动量矩定理 185

10-2-1 质点系相对质心的动量矩 185

10-2-2 质点系相对质心的动量矩定理 186

10-3 刚体定轴转动微分方程与平面运动微分方程 187

10-3-1 刚体定轴转动微分方程 187

10-3-2 刚体平面运动微分方程 188

10-4 应用举例 189

10-5 结论与讨论 193

10-5-1 几个需要注意的关系 193

10-5-2 刚体的惯性积和惯性主轴 194

习题 195

第11章 动能定理及其应用 200

11-1 作用在刚体上力的功、力偶的功 200

11-1-1 定轴转动刚体上外力的功和外力偶的功 200

11-1-2 内力的功 201

11-2 质点系的动能与刚体的动能 202

11-2-1 质点系的动能 202

11-2-2 刚体的动能 203

11-3 动能定理及其应用 204

11-3-1 质点系的动能定理 204

11-3-2 动能定理的应用举例 205

11-4 势能的概念·机械能守恒定律及其应用 208

11-4-1 有势力和势能 208

11-4-2 机械能守恒定律 208

11-5 动力学普遍定理综合应用 209

11-6 结论与讨论 213

11-6-1 运动学方程的重要性 213

11-6-2 关于速度瞬心的应用 214

习题 214

第12章 达朗贝尔原理 219

12-1 达朗贝尔原理 219

12-1-1 质点的达朗贝尔原理与惯性力 219

12-1-2 质点系的达朗贝尔原理 220

12-2 惯性力系的简化 221

12-2-1 惯性力系的主矢与主矩 221

12-2-2 刚体平移时惯性力系的简化 221

12-2-3 刚体作定轴转动时惯性力系的简化 221

12-2-4 刚体作平面运动时惯性力系的简化 222

12-3 达朗贝尔原理的应用 223

12-4 结论与讨论 227

12-4-1 关于绕定轴转动刚体的轴承动约束力 227

12-4-2 关于动静法与动量矩定理 229

12-4-3 动力学普遍定理与动静法的综合应用 229

习题 229

专题部分 237

第13章 虚位移原理 237

13-1 引言 237

13-2 虚位移原理中的基本概念 239

13-2-1 约束 239

13-2-2 广义坐标与自由度 242

13-2-3 虚位移与虚功 243

13-2-4 理想约束 245

13-3 虚位移原理 245

13-3-1 虚位移原理表述 245

13-3-2 虚位移原理应用 246

13-3-3 虚位移原理在简单刚体系统中的应用 246

13-4 结论与讨论 251

13-4-1 确定系统的自由度与广义坐标 251

13-4-2 虚位移必须是系统约束所允许的任意微小位移 251

13-4-3 应用虚位移原理时，解析法或几何法的选用 252

习题 253

第14章 碰撞概述 258

14-1 碰撞现象·恢复因数 258

14-2 碰撞基本定理 259

14-2-1 碰撞冲量定理 259

14-2-2 碰撞冲量矩定理 260

14-3 碰撞举例 260

14-3-1 两物体的对心碰撞及斜碰撞 260

14-3-2 定轴转动刚体的碰撞 263

14-3-3 平面运动刚体的碰撞 264

14-4 结论与讨论 265

14-4-1 碰撞中的能量 265

14-4-2 恢复因数的作用及局限 266

习题 266

第15章 机械振动基础 269

15-1 单自由度系统振动 269

15-1-1 单自由度系统无阻尼振动 269

15-1-2 单自由度系统阻尼振动 271

15-1-3 单自由度系统强迫阻尼振动 273

15-2 转轴的临界转速 280

15-3 减振与隔振 282

15-4 结论与讨论 287

15-4-1 关于固有频率、共振及振动幅频特性 287

15-4-2 多自由度振动系统的固有频率概述 287

习题 289

习题答案 293

索引 302

参考文献 306

主编简介 307