福州大学

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课程概述

      理论力学是一门理论性较强的技术基础课。它是工科专业的基础,并在许多工程技术领域中有关广泛的应用。本课程的任务是掌握运用质点、质点系和刚体模型研究机械运动的基本概念、基本理论和基本方法,为学习有关的后继课程打好必要的基础,学会应用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题,培养抽象化能力、逻辑思维能力和创新能力。作为工科专业基础课,本课程在我校大多数工科学院均有开设,主要有土木、机械、环境与资源、材料等学院各相关专业。课程前期课程主要有高等数学、机械制图、大学物理,后续课程有材料力学、机械原理等。

授课目标
本课程的教学目的是掌握运用质点、质点系和刚体模型研究机械运动的基本概念、基本理论和基本方法,为学习有关的后继课程打好必要的基础,学会应用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题,培养抽象化能力、逻辑思维能力和创新能力。
证书要求

本课程采用百分制计分,平时作业20%,为主观题,需要完成作业提交和完成规定的互评数量;谈论区表现占10%;课程结束考试70%。60分及以上为合格,85分及以上为优秀。

预备知识

高等数学、线性代数、制图、大学物理

授课大纲
(一)
绪论(2学时)
知识点:
1、了解理论力学的研究对象及其在工程技术中的作用
2、了解理论力学的研究方法
3、了解力学发展的各个主要阶段
4、了解理论力学内容的各个组成部分

第一章 静力学公理和物体的受力分析(6学时)
知识点:
1、静力学公理
2、约束和约束力
3、物体的受力分析
重点:
力、刚体、平衡和约束等概念,静力学公理,柔体约束、光滑面约束、光滑铰链约束的特征及约束反力的画法,单个物体及物体系统的受力分析。
难点:
约束的概念,光滑铰链约束的特征,物体系的受力分析

第二章 平面力系(8学时)
知识点:
1、平面汇交力系
2、平面力对点之矩,平面力偶
3、平面任意力系的简化
4、平面任意力系的平衡条件和平衡方程
5、物体系的平衡,静定和超静定问题
6、平面简单桁架的内力计算
重点:
力在坐标轴上的投影,力对点之矩的计算,力偶性质和力偶等效条件。
难点:
平衡问题求解,力系简化

第三章 空间力系和摩擦(2学时)
知识点:
1、空间汇交力系
2、力对点的矩和力对轴的矩
3、空间力偶
4、空间任意力系的简化
5、空间力系的平衡方程
6、重心
重点:
力在空间直角坐标轴上的投影,力对轴之矩,空间力系平衡方程的应用。
难点:
空间矢量的运算,空间结构的几何关系与立体图。

第四章 刚体的简单运动(2学时)
知识点:
1、刚体的平行移动
2、刚体绕定轴的转运
3、转动刚体内各点的速度和加速度
4、轮系的转动比
5、以矢量表示的角速度和角加速度,以矢积表示点的速度和加速度
重点:
刚体平动及运动特征,刚体的定轴转动的转动方程、角速度与角加速度,转动刚体内各点的速度和加速度。
难点:
平行移动的判断

第五章 点的合成运动(6学时)
知识点:
1、相对运动,牵连运动,绝对无能无力
2、点的速度合成定理
3、牵连运动是平移时点的加速度合成定理
4、牵连运动是定轴转动时点的加速度合成定理,科氏加速度
重点:
运动的合成与分解,速度合成定理及加速度合成定理及其应用。
难点:
牵连速度、牵连加速度及科氏加速度的概念,动点、动坐标系的选择

第六章 刚体的平面运动(6学时)
知识点:
1、刚体平面运动的概述和运动分解
2、求平面图形内各点速度的基点法
3、求平面图形内各点速度的瞬心法
4、用基点法求平面图形内各点的加速度
重点:
平面运动的分解,基点与动点的选择,速度瞬心的确定,投影方程的建立。
难点:
运动学综合问题的求解

第七章 动量定理(2学时)
知识点:
1、动量和冲量
2、动量定理
3、质心运动定理
重点:
质点系的动量、动量定理与质心运动定理的各种表达方式。
难点:
动量定理

第八章 动量矩定理(6学时)
知识点:
1、质点和质点系的动量矩
2、动量矩定理
3、刚体绕定轴的转动微分方程
4、刚体对轴的转惯量
5、质点系相对于质心的动量矩定理
重点:
质点系的动量矩定理和刚体运动微分方程
难点:
质点系相对质心的动量矩定理,平面运动微分方程及其应用。

第九章 动能定理(4学时)
知识点:
1、力的功
2、质点和质点系的动能
3、动能定理
4、功率,功率方程,机械效率
5、势力场,势能,机械能守恒定律
6、普遍定理的综合应用举例
重点:
力的功和物体动能的计算。动能定理和机械能守恒定律的应用。
难点:
综合应用动力学基本定理。

第十章 达朗贝尔原理(动静法)(4学时)
知识点:
1、惯性力,质点的达朗贝尔原理
2、质点系达朗贝尔原理
3、刚体惯性力系的简化
重点:
惯性力的概念,应用达朗伯原理求解动力学问题。
难点:
惯性力系的简化。



参考资料

《理论力学》清华大学出版社,李俊峰,张雄,2010年8月第二版

《理论力学》高等教育出版社,洪嘉振,杨长俊,2008年1月第三版

课程部分视频来自网络,为教学需要在此借鉴,如果侵犯到您的权益,请与我们团队联系。邮箱:xiehua@163.com

课程引用了网上一些开放资源,在此对这些资源的提供者表示由衷地感谢!


授课老师
谢华

谢华

副教授

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