理論力學(2019年科學出版社出版教材)

成書過程

修訂背景

理論力學是固體力學的一個分支，是工科中的一門專業基礎課，它既是後續力學課程的理論基礎，又是一門獨立的學科，在機械、土木建築、航空航天等工程技術領域中有著套用。故編者遵循相關的編寫原則修訂了《理論力學》。

修訂情況

《理論力學》由阮詩倫、馬紅艷主編，參加編寫工作的主要有阮詩倫（第1章）、張偉（第2章）、馬紅艷（第3章）、曾岩（第4、13章）、李明（第5、6章）、葉宏飛（第7章）、鄭勇剛（第8章）、張永存（第9章）、趙岩（第10、11章）、韓嘯（第12章）、王平（第14、15章）、周震寰（第16章）。

出版工作

2019年1月1日，《理論力學》由科學出版社出版。

責任編輯	責任校對	責任印製	封面設計
朱曉穎、任俊	郭瑞芝	霍兵	迷底書裝

內容簡介

《理論力學》共有16章，內容主要包括靜力學（含靜力學公理及物體的受力分析、力系的等效與簡化、靜力學平衡問題、摩擦）、運動學（含點的運動學、剛體的簡單運動、點的合成運動、剛體的平面運動）、動力學（含質點動力學基本方程、動量定理、動最矩定理、動能定理、碰撞、達朗貝爾原理、虛位移原理、分析動力學與辛數學初步）三大部分。每個章節末設有相對應的習題。

教材目錄

第一篇靜力學

第1章靜力學公理及物體的受力分析

1.1 靜力學基本概念

1.2 靜力學公理

1.3 約束和約束反力

1.4 物體的受力分析和受力圖

習題

第2章力系的等效與簡化

2.1 力在軸上的投影和力沿軸的分解

2.1.1 力在平面直角坐標軸上的投影和沿坐標軸的分解

2.1.2 力在空間直角坐標軸的投影和沿坐標軸的分解

2.2 力矩和合力矩定理

2.2.1 力對點的矩

2.2.2 合力矩定理

2.2.3 力對軸的矩

2.2.4 力對點的矩與力對通過該點的軸的矩間關係

2.3 力偶和力偶矩

2.3.1 力偶

2.3.2 力偶矩

2.3.3 力偶矩的等效定理

2.3.4 力偶系的合成

2.4 力系的等效

2.4.1 力系的主矢和主矩

2.4.2 力系等效定理

2.5 匯交力系的合成

2.5.1 力的平移定理

2.5.2 匯交力系的合成方法

2.6 任意力系的簡化

2.6.1 平面任意力系

2.6.2 空間任意力系

2.7 平行力系的簡化

2.8 物體的重心

習題

第3章靜力學平衡問題

3.1 力系的平衡條件及平衡方程

3.2 平面力系的平衡問題

3.3 平面剛體系統的平衡

3.4 平面簡單桁架的內力計算

3.5 空間力系的平衡問題

3.6 靜定和靜不定問題的概念

習題

第4章摩擦

4.1 摩擦的分類與機理

4.1.1 對摩擦機理的認識歷程

4.1.2 摩擦的分類

4.2 乾摩擦定律

4.2.1 經典的乾摩擦定律——庫侖摩擦定律

4.2.2 現代摩擦理論對乾摩擦定律的進一步探索

4.3 摩擦角和自鎖現象

4.3.1 摩擦角與摩擦錐

4.3.2 自鎖現象

4.4 摩擦角的典型套用

4.4.1 安息角與河堤的坡度

4.4.2 摩擦角的斜面自鎖特性的套用

4.4.3 摩擦角在測量中的套用

4.5 考慮摩擦的平衡問題

4.6 滾動摩阻

習題

第二篇運動學

第5章點的運動學

5.1 點的直線運動

5.2 點運動的矢量法

5.3 點運動的直角坐標法

5.4 點運動的自然法

5.4.1 弧坐標

5.4.2 自然軸系

5.4.3 速度

5.4.4 加速度

習題

第6章剛體的簡單運動

6.1 剛體的平動

6.2 剛體的定軸轉動

6.3 轉動剛體內各點速度和加速度的標量法

6.4 轉動剛體內各點速度和加速度的矢量法

6.5 定軸輪系的傳動比

6.5.1 齒輪傳動

6.5.2 帶輪傳動

6.5.3 多級傳動

習題

第7章點的合成運動

7.1 點的合成運動概述

7.1.1 基本概念

7.1.2 絕對運動軌跡與相對運動軌跡的關係

7.1.3 絕對導數和相對導數

7.2 點的速度合成定理

7.3 點的加速度合成定理

習題

第8章剛體的平面運動

8.1 剛體平面運動概述

8.2 平面運動剛體上點的速度分析

8.3 平面運動剛體上點的加速度分析

8.4 運動學綜合套用舉例

習題

第三篇動力學

第9章質點動力學的基本方程

9.1 動力學的基本定律

9.2 質點的運動微分方程

9.2.1 質點運動微分方程的3種形式

9.2.2 質點動力學的兩類基本問題

習題

第10章動量定理

10.1 動量與衝量

10.1.1 質點的動量

10.1.2 質點系的動量

10.1.3 衝量

10.2 動量定理

10.2.1 質點的動量定理

10.2.2 質點系的動量定理

10.2.3 質點系的動量守恆定理

10.3 質心運動定理及其守恆形式

習題

第11章動量矩定理

11.1 質點與質點系的動量矩

11.1.1 質點對點的動量矩

11.1.2 質點對軸的動量矩

11.1.3 質點系對點的動量矩

11.1.4 質點系對軸的動量矩

11.1.5 質點系相對質心的動量矩

11.1.6 剛體的動量矩

11.1.7 剛體對軸的轉動慣量

11.2 動量矩定理及其守恆形式

11.2.1 質點的動量矩定理

11.2.2 質點系的動量矩定理

11.2.3 質點系動量矩定律的守恆形式

11.3 相對質心的動量矩定理

11.4 剛體的運動微分方程

11.4.1 剛體定軸轉動微分方程

11.4.2 剛體平面運動微分方程

習題

第12章動能定理

12.1 力的功

12.2 質點和質點系的動能

12.2.1 質點的動能

12.2.2 質點系的動能

12.3 動能定理和功率方程

12.3.1 動能定理

12.3.2 功率和功率方程

12.3.3 動能定理套用舉例

12.4 勢力場與勢能

12.4.1 勢力場

12.4.2 勢能

12.4.3 質點系的勢能

12.5 機械能守恆定律

12.6 動力學普遍定理的綜合套用

12.6.1 動力學普遍定理小結

12.6.2 綜合套用舉例

習題

第13章碰撞

13.1 碰撞問題的特徵、基本假定與分類

13.1.1 碰撞問題的主要特徵

13.1.2 碰撞問題的基本假定

13.1.3 碰撞問題的分類

13.2 碰撞問題的動力學定理

13.2.1 碰撞問題的動量定理

13.2.2 碰撞問題的動量矩定理

13.2.3 碰撞問題的動能定理

13.3 質點的碰撞問題

13.3.1 兩個質點間的碰撞

13.3.2 質點與固定平面間的碰撞

13.4 剛體的碰撞問題

13.4.1 平面運動剛體的碰撞問題

13.4.2 定軸轉動剛體的碰撞問題

習題

第14章達朗貝爾原理

14.1 慣性力與達朗貝爾原理

14.1.1 慣性力與質點的達朗貝爾原理

14.1.2 質點系的達朗貝爾原理

14.2 剛體慣性力系的簡化

14.2.1 剛體平動

14.2.2 剛體定軸轉動

14.2.3 剛體平面運動

14.3 達朗貝爾原理的套用

14.4 轉動剛體對軸承的動約束力

習題

第15章虛位移原理

15.1 約束與約束方程

15.1.1 幾何約束和運動約束

15.1.2 定常約束和非定常約束

15.1.3 雙面約束和單面約束

15.1.4 完整約束和非完整約束

15.2 虛位移的基本概念

15.2.1 虛位移與虛功

15.2.2 質點系各質點虛位移之間的關係

15.2.3 理想約束

15.3 虛位移原理及其套用

15.3.1 虛位移原理

15.3.2 單自由度機構的平衡問題

15.3.3 非理想約束系統的平衡問題

15.3.4 多自由度系統的平衡問題

15.3.5 靜定結構的約束反力和內力

15.4 廣義坐標與廣義力

15.4.1 廣義坐標

15.4.2 廣義力

習題

第16章分析動力學與辛數學初步

16.1 動力學普遍方程

16.2 第二類拉格朗日方程

16.2.1 第二類拉格朗日方程

16.2.2 拉格朗日方程的首次積分

16.3 哈密頓正則方程

16.3.1 勒讓德變換

16.3.2 哈密頓方程

16.3.3 哈密頓方程的首次積分

16.4 單自由度動力系統的辛描述

16.4.1 單自由度系統的自由振動

16.4.2 拉格朗日體系的表述

16.4.3 哈密頓體系的表述

16.4.4 哈密頓正則方程的辛表述

習題

參考文獻

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

配套教材

《理論力學》擁有配套教材《理論力學解題指導》。

書名	出版社	作者	ISBN	出版時間
《理論力學解題指導》	科學出版社	馬紅艷	978703061172	2019年8月1日

課程資源

《理論力學》配有MOOC視頻、三維動畫仿真等課程資源。

教材特色

內容和形式全面，題材涉及各個工程領域，題目的類型和訓練的層次多樣化，可滿足不同層次讀者的需求；收錄的部分題目由編者的科研實踐和工程實踐轉化而來，這些題目體現了理論力學原理的創新性套用；收錄了貼近工程套用和實際生活的題目，並給出了解答以及討論。

作者簡介

阮詩倫：男，大連理工大學工程力學系副教授、碩士生導師，主要從事領域為高分子複合材料、先進裝備結構設計與最佳化、製造工藝力學以及納米力學等方向的關鍵科學問題研究及套用技術。

馬紅艷：女，大連理工大學工程力學系副教授、碩士生導師，主要從事領域為計算力學研究工作，並向其它研究方向拓展，如：動力學、計算數學、現代控制論、多體系統動力學等。