西南交通大学

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课程概述

 理论力学是力学、土木、机械和材料等工科专业的技术基础课,也是同学们所接触的第一门力学类课程。课程性质决定了该课程的重要基础性。一方面,理论力学的主要研究对象是实际工程的力学模型,运用理论力学可以直接解决工程技术中的实际问题;另一方面,理论力学又给工科专业一些后续课程的学习提供重要的理论基础,如材料力学、结构力学、弹性力学、振动力学、流体力学、土力学、机械原理、机械零件、混凝土结构等以及相关的专业课程。

本课程由静力学、运动学、动力学三大部分内容组成。分别是(1)静力学: 主要包括受力分析,各种力系的简化、合成与平衡等。(2)运动学: 主要研究点和刚体运动的几何性质,即轨迹、运动方程、速度(角速度)和加速度(角加速度)等。(3)动力学: 研究物体的机械运动与作用力之间的关系。主要内容有动力学普遍定理、达朗伯原理、虚位移原理。从课程体系上来看,静力学与运动学的基本概念相对独立,但均是动力学的基础

本门课程的教学资源适用于64-96学时的理论力学课程教学。


证书要求

1)完成每一学时教学视频的学习;

2)完成相关章节的习题作业。


预备知识

高等数学,大学物理等。

授课大纲

绪论

第一章静力学公理与物体的受力分析

第一节 力的基本性质

第二节 静力学公理

第三节 约束及约束力

第四节 物体的受力分析及受力图

第二章 刚体静力学(平面问题 )

第一节 平面汇交力系的合成与平衡

第二节 力矩与平面力偶理论

第三节 平面任意力系的简化

第四节 平面任意力系的平衡

第三章 物体系的平衡

第一节 物体系的平衡问题

第二节 平面简单桁架

第四章摩擦

第一节 滑动摩擦、摩擦角和自锁现象

第二节 考虑摩擦的平衡问题

第三节 滚动摩阻的概念

第五章 刚体静力学(空间问题)

第一节 空间汇交力系

第二节 力对点之矩与力对轴之矩

第三节 空间力偶理论

第四节 空间任意力系的简化

第五节 空间任意力系的平衡

第六章 重心

静力学复习

第七章 点的运动学

第一节 点的运动矢量表示法;直角坐标表示法

第二节 点的运动弧坐标表示法

第八章 刚体的基本运动

第一节 刚体的平行移动

第二节 刚体的定轴转动

第三节 绕定轴转动刚体的传动问题

第四节 以矢量表示角速度和角加速度以矢积表示点的速度和加速度

第九章 点的合成运动

第一节 绝对运动、相对运动和牵连运动

第二节 点的速度合成定理

第三节 牵连运动为平移时点的加速度合成定理

第四节 牵连运动为转动时点的加速度合成定理

第十章 刚体的平面运动

第一节 概念

第二节 平面图形内各点的速度:基点法,速度投影法

第三节 平面图形内各点的速度:速度瞬心法

第四节 平面图形内各点的加速度

第五节 运动学综合应用

运动学复习

第十一章 质点的运动微分方程

第十二章 动量定理

第一节 动量定理

第二节 质心运动定理

第十三章 动量矩定理

第一节 动量矩定理

第二节 刚体绕定轴的转动微分方程;刚体对轴的转动惯量

第三节 质点系相对于质心的动量矩定理;刚体的平面运动微分方程

第十四章 动能定理

第一节 力的功;质点和质点系的动能

第二节 动能定理

第三节 功率 · 功率方程 · 机械效率;势力场、势能、机械能守恒定律

第四节 动力学普遍定理的综合应用

第十五章 动静法

第一节 关于惯性力的概念;质点的动静法

第二节 质点系的动静法;刚体惯性力系的简化

第十六章 虚位移原理

第一节 约束·虚位移·虚功

第二节 虚位移原理

动力学复习


参考资料

 [1] 理论力学(第3 版),郝桐生主编,高等教育出版社,2003. 9
 [2]理论力学(第2 版),黄安基主编,高等教育出版社,2011. 8 

 [3]理论力学(第7版) ,哈尔滨工业大学理论力学教研室,高等教育出版社,2009.7
 [4]理论力学(第3版),洪嘉振 杨长俊,高等教育出版社,2008. 1
 [5]自然哲学之数学原理,牛顿著,王克迪译,北京大学出版社,2006