欢迎来到《动力学与控制核心贯通课I》!
力学贯通课程体系建设是北京理工大学拔尖创新人才培养的重要教学改革之一。作为力学贯通课程体系中的第一门课,《动力学与控制核心贯通课I》所研究的内容与工程实际联系十分密切,是从理论模型过渡到工程实际的桥梁,也是其他后续工程力学类课程的重要基础。本课程是北京理工大学徐特立学院工程科学实验班及力学强基班的必修核心基础课程,目前已经过多轮次的线下教学实践,在内容安排、教学方法、知识体系等方面已积攒了大量经验。
众所周知,机械运动是物质运动的最基本、最常见的一种形式。大到天体的运行规律,小到颗粒在空气中的扩散行为,都属于机械运动。本课程以物体机械运动的一般规律为主题,从矢量和分析两种方法入手,通过学习如何简化力系、如何描述物体上各点的运动行为,从而建立起力与物体运动(包括平衡或静止等特殊状态)间的相互关系,实现对物体机械运动一般规律的深刻认识和熟练掌握。本课程充分体现了力学基础科学和技术科学的双重属性,所讲授的知识和理论是我们认识自然规律、开展工程设计的必要前提和关键基础。通过本课程的学习,学生不仅可以掌握分析自然界和实际工程中物体运动的基本理论和方法,还可以基于所学开展动力学反问题的分析和求解,实现满足预期目标和需求的力学逆向设计。
本课程在原有矢量力学的基础上增加了对于分析力学的讲解,旨在通过两类理论的对比学习和理解,加强学生对力学基本概念的理解深度、提升学生的抽象思维能力。围绕该目标,本课程重构知识体系,重点突出北理工力学学科特色,课程内容既包括静力学、平面运动学、矢量动力学、达朗贝尔原理、虚位移原理等基本概念和基础理论,又包括运动的分析解法、变质量质点动力学、刚体三维运动及动力学、哈密顿原理等高阶专题,提升学生学术品位,促进知识螺旋式上升。在力学理论的讲解中,融入了航空、航天、船舶、车辆、机器人、人体运动等多个领域的实际案例,提升学生学习兴趣、拓宽学生视野水平。
大学物理、数学分析/高等数学、线性代数
教材:
[1]. 梅凤翔主编;尚玫、万超、张凯修订. 《理论力学I-基本教程(第2版)》,北京:高等教育出版社,2023.10.
[2]. 梅凤翔主编;尚玫、万超、张凯修订. 《理论力学II-专题教程(第2版)》,北京:高等教育出版社,2023.10.
参考书:
水小平、白若阳、刘海燕,《理论力学教程》,北京:电子工业出版社,2013.9.