本書包括靜力學、運動學和動力學三部分分共十六章內(nèi)容，涵蓋了一般工科專業(yè)學生發(fā)展所需的理論力學的大部分內(nèi)容，深入淺出，通俗易懂。在介紹理論力學基本理論的同時，還附加一章案例解析，使讀者能夠?qū)W以致用，理論聯(lián)系實際，啟發(fā)工程思維和問題意識。
本書在編寫過程中，為了滿足不同文化基礎的讀者對知識掌握的需要，力爭做到例題精煉，解題步驟規(guī)范，語言通俗易懂，視頻動畫形象直觀，可讀性很強。本書可供工科專業(yè)本科生和相關專業(yè)教研人員學習參考。
前言
理論力學是高等學校工科專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎課，目前國內(nèi)的相關教材比較多，其中不乏可供不同專業(yè)學生學習參考的優(yōu)秀經(jīng)典教材。由于部分工科專業(yè)對理論力學等基礎力學要求不是很高，力學課計劃學時較少，目前適合這類專業(yè)學生使用的力學教材并不多。在課堂革命浪潮的推動下，教材的編寫容易陷入高大上的誤區(qū)，容易模糊特色專業(yè)與一般工科專業(yè)的界限，混淆應用型人才培養(yǎng)與研究型人才培養(yǎng)的區(qū)別。本書是作者在總結多年力學課程教學經(jīng)驗基礎上編寫的，突出少而精的編寫理念，主要供高等學校工科非力學專業(yè)，且理論力學計劃學時少于60學時的學生使用。
本書包括靜力學、運動學、動力學三部分共十六章內(nèi)容，涵蓋了一般工科專業(yè)學生發(fā)展所需的理論力學的大部分內(nèi)容，深入淺出，通俗易懂。為貼近工程實際，提高學生的學習興趣和自主研究能力，拓展學生的知識面，本書編寫了第十六章案例解析，三個案例既分別對應于靜力學、運動學和動力學的相關理論，又是對常規(guī)分析思路的拓展，可以強化學生理論聯(lián)系實際的工程思維，啟發(fā)學生探索解決問題的新方法、新思路。每章開頭的學習指南分別給出了本章的學習目標、學習重點和難點，幫助學生理清知識脈絡，把握學習重難點。其中，學習目標涵蓋了知識、能力、素質(zhì)三個維度，為學生搭建學習架構，指明學習方向。每章內(nèi)容穿插的視頻動畫與例題或案例相對應，形象直觀，有助于讀者理解書中相關知識點。
本書由郭文晶編著，沈英、周顯波任副主編。緒論和第一、二、三章由郭文晶編寫；第四章由黃鳳曉編寫；第五章由張忠君、劉鐵軍共同編寫；第六章由姜東梅編寫；第七章由王巖、潘春祥共同編寫；第八、九、十章由沈英、戚曉艷、陳淑清共同編寫；第十一、十二、十三章由周顯波、袁長清、趙光共同編寫；第十四章由劉金剛、趙曉東共同編寫；第十五章由張維君、金大瑋共同編寫；第十六章由郭文晶、李學謙、王曉利、王露共同編寫。本書配套的視頻動畫由沈英、王永垣、郭文晶制作完成。李偉、楊秀麗繪制了書中的插圖。李香、范曉光編寫了每章的學習指南。平?jīng)_、萬眾參與了文字校對工作。在本書撰寫過程中，參考了國內(nèi)的有關教材與文獻，引用了其中的一些內(nèi)容和實例，在此向所有原作者和同仁表示感謝！本書由郭文晶主持的一項科研重點項目資助出版，在此，編者向關心與支持本書出版的有關部門、專家和同事，表示衷心感謝！
限于編者水平，書中難免有不妥之處，敬請讀者批評指正！
郭文晶
2022年9月
郭文晶，空軍航空大學航空基礎學院基礎部力學教研室副教授，固體力學博士后。從事力學領域教學及科研工作十余年，主持完成空軍級課題3項，參與完成國家自然科學基金項目2項，國家社會科學基金項目1項，發(fā)表論文十余篇，公開出版專著1部，獲批實用新型專利3項，軟件著作權1項。獲得空軍裝備理論優(yōu)秀成果三等獎1項，吉林省自然科學學術成果三等獎1項。2013 年榮獲第二批吉林省高�？蒲写好缛瞬欧Q號。
目錄
緒論 ................ 001
第一篇 靜力學
第一章 靜力學的基本概念與公理 ................ 004
學習指南 .........................004
第一節(jié) 靜力學的基本概念 .................005
第二節(jié) 靜力學公理 .................... 007
第三節(jié) 約束和約束反力 .................. 011
第四節(jié) 受力分析和受力圖 .................015
本章小結 .........................019
第二章 平面匯交力系 ................ 020
學習指南 .........................020
第一節(jié) 平面匯交力系的合成與平衡幾何法 ............... 021
第二節(jié) 力在坐標軸上的投影·合力投影定理 ...............024
第三節(jié) 平面匯交力系的合成與平衡 ....................027
本章小結 .........................033
第三章 力矩和平面力偶理論 ................ 034
學習指南 .........................034
第一節(jié) 力對點之矩的概念與計算 .............. 035
第二節(jié) 力偶及其性質(zhì) ...................039
第三節(jié) 平面力偶系的合成與平衡 .............. 042
本章小結 .........................046
第四章 平面任意力系 .. 047
學習指南 .........................047
第一節(jié) 力線平移定理 ...................048
第二節(jié) 平面任意力系向已知點的簡化·主矢與主矩 ............. 050
第三節(jié) 簡化結果的分析·合力矩定理 ............ 052
第四節(jié) 平面任意力系的平衡條件與平衡方程 .........054
第五節(jié) 平面平行力系的平衡方程 .............. 058
第六節(jié) 物體系統(tǒng)的平衡·靜定與靜不定問題的概念 ............. 061
本章小結 .........................065
第五章 摩擦 ................ 067
學習指南 .........................067
第一節(jié) 滑動摩擦 .....................067
第二節(jié) 摩擦角和自鎖現(xiàn)象 .................071
第三節(jié) 具有滑動摩擦的平衡問題 .............. 074
第四節(jié) 滾動摩擦 .....................080
本章小結 .........................083
第六章 空間力系 ................ 085
學習指南 .........................085
第一節(jié) 空間匯交力系 ...................086
第二節(jié) 空間力偶理論 ...................091
第三節(jié) 力對點之矩與力對軸之矩 .............. 093
第四節(jié) 空間任意力系向已知點的簡化·主矢與主矩·空間力系的合力矩定理 .................... 099
第五節(jié) 空間任意力系的平衡條件與平衡方程 .........103
第六節(jié) 重心·平行力系中心 ................ 107
本章小結 .........................110
第二篇 運動學
第七章 點的運動 ................ 114
學習指南 .........................114
第一節(jié) 點的運動描述的矢量法 ...............114
第二節(jié) 點的運動描述的直角坐標法 .............116
第三節(jié) 點的運動描述的自然法 ...............122
本章小結 .........................131
第八章 剛體的基本運動 .. 133
學習指南 .........................133
第一節(jié) 剛體的平行移動 .................. 134
第二節(jié) 剛體的定軸轉(zhuǎn)動 .................. 136
第三節(jié) 轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度 ...........138
第四節(jié) 角速度和角加速度的矢量表示·以矢積表示轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)點的速度和加速度 .......142
本章小結 .........................145
第九章 點的合成運動 .. 147
學習指南 .........................147
第一節(jié) 點的合成運動的概念 ................ 148
第二節(jié) 絕對運動、相對運動和牽連運動的速度與加速度 .... 149
第三節(jié) 點的速度合成定理 .................151
第四節(jié) 牽連運動為平動時點的加速度合成定理 ............... 157
第五節(jié) 牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理 ........ 163
本章小結 .........................176
第十章 剛體的平面運動 .. 178
學習指南 .........................178
第一節(jié) 剛體平面運動的概述 ................ 179
第二節(jié) 平面運動分解為平動與轉(zhuǎn)動 .............180
第三節(jié) 平面圖形內(nèi)各點的速度基點法 ...........183
第四節(jié) 平面圖形內(nèi)各點的速度速度瞬心法 ........ 188
第五節(jié) 平面圖形內(nèi)各點的加速度 .............. 195
本章小結 .........................199
第三篇 動力學
第十一章 動量定理 ................ 202
學習指南 .........................202
第一節(jié) 動力學普遍定理概述 ................ 202
第二節(jié) 質(zhì)點的動量定理 .................. 203
第三節(jié) 質(zhì)點系的動量定理 .................206
第四節(jié) 質(zhì)心運動定理 ...................211
本章小結 .........................217
第十二章 動量矩定理 .. 218
學習指南 .........................218
第一節(jié) 質(zhì)點的動量矩定理 .................219
第二節(jié) 質(zhì)點系的動量矩定理 ................ 222
第三節(jié) 剛體的定軸轉(zhuǎn)動微分方程 .............. 226
第四節(jié) 轉(zhuǎn)動慣量 .....................230
第五節(jié) 質(zhì)點系相對質(zhì)心的動量矩定理 ............ 234
第六節(jié) 剛體的平面運動微分方程 .............. 236
本章小結 .........................240
第十三章 動能定理 ................ 242
學習指南 .........................242
第一節(jié) 力的功 ...................... 242
第二節(jié) 質(zhì)點的動能定理 .................. 247
第三節(jié) 質(zhì)點系的動能定理 .................251
本章小結 .........................262
第十四章 達朗伯原理 ................ 264
學習指南 .........................264
第一節(jié) 質(zhì)點的慣性力 ...................265
第二節(jié) 達朗伯原理 .................... 265
第三節(jié) 剛體慣性力系的簡化 ................ 271
本章小結 .........................279
第十五章 剛體定點運動與陀螺近似理論 ................ 280
學習指南 .........................280
第一節(jié) 剛體定點運動的概念·歐拉角 ................... 281
第二節(jié) 歐拉運動學方程 .................. 283
第三節(jié) 歐拉動力學方程 .................. 287
第四節(jié) 賴柴定理·進動規(guī)律 ....................... 293
第五節(jié) 陀螺力矩與陀螺效應 ................ 297
本章小結 .........................300
第十六章 案例解析 ......... 302
第一節(jié) 某型飛機座艙三維激光掃描與逆向建模 ............... 302
第二節(jié) 跳傘著陸動作可視化實施診斷與考核系統(tǒng) ..............312
第三節(jié) 固定滾輪訓練人體關節(jié)力矩計算逆動力學 ..............318
本章小結 .........................322
參考文獻......... 323
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