理论力学_周又和编著.pdf

内容提要本书是理论力学国家级精品课程的配套教材。本书以培养初学者掌握力学分析方法为主要目标，包括受力分析、力系简化、平衡力系分析、运动描述、动力学分析和分析力学初步等基础性内容。本书分十二章。第一章为解析几何初步；第二、三章分别介绍力系分析和力系简化；第四章介绍各类静力学的分析与计算方法；第五、六章分别介绍质点（系）和刚体运动的分析方法：第七章至第十一章主要介绍动力学的基本分析方法、基本理论及主要应用；第十二章介绍现代力学分析的工具一一分析力学的基本概念、建立动力学方程的途径和方法。作为分析力学的应用之一，本书还介绍了平衡稳定性分析的主要方法。本书的主要特点有：(1)对全书各部分内容既进行了严格的表述与推证，又强调了力学分析的直观性和简明性；(2)对内容体系进行了适当调整，使之更加协调完整；(3)增加或修订了一些必要的基本概念和结论：(4)采用由浅入深、循序渐进的方式安排各章节内容；(5)结合教材内容对与现代科学技术发展相关联的部分给予了提示。为了便于学习本书内容，书中精选了大量相关例题、思考题和习题供读者使用。本书可供力学、机械、土建等工科专业学生学习理论力学课程使用，亦可供从事理论力学课程教学或相关科研人员参考。图书在版编目(CIP)数据理论力学/周又和编著.-北京：高等教育出版社，2015.5ISBN978-7-04-042233-7I.理.周.理论力学-高等学校-教材V.o31中国版本图书馆CIP数据核字(2015)第037685号策划编辑黄强责任编辑黄强封面设计王鹏版式设计范晓红插图绘制杜晓丹责任校对刘莉责任印制毛斯璐出版发行高等教育出版社咨询电话400-810-0598社址北京市西城区德外大街4号网址http:/邮政编码100120http:/印刷北京北苑印刷有限责任公司网上订购http:/开本787mm960mm1/16http:/印张36.25版次2015年5月第1版字数660千字印次2015年5月第1次印刷购书热线010-58581118定价52.00元本书如有缺页、倒页、脱页等质量问题，请到所购图书销售部门联系调换版权所有侵权必究物料号42233-00序言理组成。在力系简化中主要用到二力平衡公理、加减平衡力系公理和作用与反作用公理。不管静力学问题还是动力学问题，运用这三个公理，即可对任意力系进行简化分析。因此在本书中，力的合成平行四边形公理和变形体刚化原理没有列入公理体系中，主要理由为：力的合成可直接采用解析几何的矢量加法运算规则：对于刚化原理，一是概念描述不准确将导致静力学分析上的混乱，二是由刚化原理导出的静力平衡条件对于可变形体是必要条件而非充分条件的结论是不正确的，否则材料力学和弹性力学等列出的平衡方程就失去了理论基础。3.本书运用了解析几何的矢量运算来进行数学表征和公式的推导，部分用到线性代数、微积分等数学知识。内容采用从一般到特殊的方式进行表述，这样做能使初学者准确把握课程内容。为此，本书第一章简要给出了书中用到的解析几何分析方法及主要结果，为本书后续的严谨数学表述奠定基础。4.针对当前部分理论力学教材中存在一些内容的不准确表述或推证，本书给出了一些相关基本概念的准确表述和严格的数学推证。主要有如下几个方面：(1)三力平衡汇交定理；(2)空间力系平衡方程表征的多种方式；(3)平衡方程的独立性问题与可解性问题；(4)刚体一般运动基点法的理论基础；(5)动力学三大普遍定理动力学方程的独立性问题；(6)重心概念的严格表述；(7)碰撞恢复系数；(8)指出了考虑摩擦的力学问题的本质为导致力学方程的非线性；(9)对于动矩心（含质心和速度瞬心等）的动量矩定理给出了完整推导；(10)定点转动刚体转动的复合运动；(11)特殊力学运动实现的力学条件。5.给出了一些可供开展科学研究的课题。在进行概念与结论严谨推导的过程中，本书提示了一些目前某些领域关注的若干科学研究课题。例如，(1)正碰撞基本模型是目前颗粒流或离散单元法的基础之一，而恢复系数随碰撞速度变化是目前基本模型关注的基础性研究课题；（2)考虑摩擦的斜碰撞问题；(3)在严格意义上，重心与质心是不重合的：(4)在各章末给出了思考题，读者在提高知识能力的同时，可加强对科学问题的了解和思考。6.为了尽可能反映本书的内容与其他相关知识领域的关联，书中给出了适当的表述和索引文献，便于读者思考和知识扩展。如何在新世纪培养工程技术和科学研究的高水平创新型力学人才，是摆在力学教育工作者面前的艰巨任务。理论力学作为一门基础课程，在教学实践中肩负有重大的责任与使命。作者在20年前就上述问题开展了一些思考与研究。本书是在2007年着手申报国家精品课程时开始编写的，期待本书能为读者学习力学建模及其基本分析方法提供一本较完整的教材和参考书。