基本介紹
- 中文名：理論力學
- 外文名：Theoretical mechanics
- 類別：慕課、國家精品線上開放課程
- 建設院校：東北大學
- 授課平台：中國大學MOOC
- 首開時間：2016年8月26日
- 授課教師：李永強、張英傑、李紅影、池維超等
課程性質,課程簡介,課程大綱,開課信息,教學目標,學習預備,預備知識,學習資料,考核標準,所獲榮譽,教師簡介,
課程性質
- 課程定位
理論力學是工科大學生的一門重要的技術基礎課。它既是各門後續力學課程的理論基礎，又是一門具有完整體系並持續發展著的獨立的學科，而且在機械、土木建築、航空航天等許多工程技術領域中有著廣泛的套用。
該課程是力學中的一門基礎課，體系嚴密，邏輯性強。它用數學的基本概念和嚴格的邏輯推理研究力學中帶共性的問題。一方面用統一的觀點，對各傳統力學分支進行系統和綜合的探討，另一方面建立和發展新的模型、理論以及解決問題的解析方法和數值方法。
課程簡介
該課程的理論教學內容分為三部分：靜力學、運動學和動力學。靜力學研究物體在力系作用下的平衡條件，主要包括物體的受力分析、力系的等效替換（或簡化）、各種力系的平衡條件及其套用；運動學研究物體運動的幾何性質，主要包括點的運動學、剛體的簡單運動、點的合成運動、剛體的平面運動；動力學研究物體的機械運動與作用力之間的關係，主要包括質點動力學基本方程、動量定理、動量矩定理、動能定理、達朗貝爾原理、虛位移原理等。
課程大綱
緒論 緒論 緒論測試 靜力學引言 靜力學引言 靜力學引言測驗 第一章 靜力學公理和物體的受力分析 §1.1 靜力學公理 §1.2 約束和約束力 §1.3 物體的受力分析和受力圖 第一章單元測驗 第二章 平面力系 §2.1 平面匯交力系 §2.2 平面力對點之矩·平面力偶 §2.3 平面任意力系的簡化 §2.4 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 §2.5 物體系的平衡 靜定和超靜定問題 §2.6 平面簡單桁架的內力計算 第二章 平面力系單元測試1 第二章 平面力系單元測試2 第三章 空間力系 §3.1 空間匯交力系 §3.2 力對點的矩和力對軸的矩 §3.3 空間力偶 §3.4 空間任意力系向一點的簡化﹒主矢和主矩 §3.5 空間任意力系的平衡方程 §3.6 重心 第三章 空間力系單元測試1 第三章 空間力系單元測試2 第四章 摩擦 §4-1 滑動摩擦 §4-2摩擦角和自鎖現象 §4-3考慮摩擦時的物體平衡問題 §4-4 滾動摩阻的概念 第四章 摩擦單元測驗 運動學引言 運動學引言 運動學引言測試 第五章 點的運動學 §5-1 矢量法 §5-2 直角坐標法 §5-3 自然法 第五章 點的運動學單元測試 第六章 剛體的基本運動 §6-1 剛體的平行移動 §6-2 剛體繞定軸轉動 §6-3轉動剛體內各點的速度和加速度 §6-4 輪系的傳動比 §6-5 以矢量表示角速度和角加速度，以矢積表示點的速度和加速度 第六章 剛體的基本運動單元測驗1 第六章 剛體的基本運動單元測驗2 第七章 點的合成運動 §7-1 相對運動，牽連運動，絕對運動 §7-2 點的速度合成定理 | §7-3 點的加速度合成定理 第七章 點的合成運動單元測試 第八章剛體的平面運動 §8-1 剛體平面運動的概述和運動分解 §8-2 求平面圖形內各點速度的基點法 §8-3 求平面圖形內各點速度的瞬心法 §8-4 用基點法求平面圖形內各點的加速度 §8-5 運動學綜合套用舉例 第八章剛體的平面運動單元測驗1 第八章剛體的平面運動單元測驗2 動力學引言 動力學引言 第九章 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 第九章 質點動力學的基本方程單元測試 第十章 動量定理 §10-1 動量與衝量 §10-2動量定理 §10-3 質心運動定理 第十章 動量定理單元測驗1 第十章 動量定理單元測驗2 第十一章 動量矩定理 §11-1 質點和質點系的動量矩 §11-2 動量矩定理 §11-3 剛體繞定軸的轉動微分方程 §11-4 剛體對軸的轉動慣量 §11-5 質點系相對於質心的動量矩定理 §11-6 剛體的平面運動微分方程 第十一章 動量矩定理單元測試 第十二章 動能定理 §12-1 力的功 §12-2 質點和質點系的動能 §12-3 動能定理 §12-4 功率·功率方程·機械效率 §12-5 勢力場·勢能·機械能守恆定律 §12-6 普遍定理的綜合套用 第十二章 動能定理單元測驗 第十三章 達朗貝爾原理 §13-1 慣性力·質點的達朗貝爾原理 §13-2 質點系的達朗貝爾原理 §13-3 剛體慣性力系的簡化 §13-4 繞定軸轉動剛體的軸承動約束力 第十三章 達朗貝爾原理單元測試 第十七章 機械振動基礎 §17-1 單自由度系統的自由振動 §17-2 計算固有頻率的能量法 §17-3 單自由度系統的有阻尼自由振動 §17-4 單自由度系統的無阻尼受迫振動 §17-5 單自由度系統的有阻尼受迫振動 §17-6 轉子的臨界轉速 §17-7 隔 振 第十七章 機械振動基礎單元測驗 |
（註：課程大綱排版從左到右列）
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2016年8月26日-2016年8月26日 | 李永強、張英傑、李紅影、戰宇、王延慶、李健、劉軍、李英梅 | 3小時每周 | 888人 |
第2次開課 | 2016年9月5日-2016年12月5日 | 3-5小時每周 | 6670人 | |
第3次開課 | 2016年12月7日-2017年2月28日 | 李永強 | 7250人 | |
第4次開課 | 2017年3月20日-2017年7月23日 | 4839人 | ||
第5次開課 | 2017年9月12日-2017年12月31日 | 李永強、張英傑、李紅影、戰宇、王延慶、李健、劉軍、李英梅 | 4-5小時每周 | 4084人 |
第6次開課 | 2018年3月12日-2018年6月30日 | 李永強 | 1986人 | |
第7次開課 | 2018年9月17日-2019年1月6日 | 李永強、張英傑、李紅影、李健、王延慶、李英梅、劉軍、戰宇 | 2-5小時每周 | 5615人 |
第8次開課 | 2019年3月25日-2019年7月8日 | 2236人 | ||
第9次開課 | 2019年9月8日-2020年1月6日 | 李永強、張英傑、李紅影、池維超 | 3-5小時每周 | 3183人 |
第10次開課 | 2020年3月2日-2020年7月5日 | 2-5小時每周 | 2122人 | |
第11次開課 | 2020年9月7日-2021年1月10日 | 2537人 |
（註：表格內容參考資料）
教學目標
通過該課程的學習，要求學生掌握質點、質點系和剛體機械運動（包括平衡）的基本規律和研究方法，為後續相關課程的學習奠定理論基礎，並為將來學習和掌握新的科學技術創造條件；初步學會套用理論力學的理論和方法分析、解決一些簡單的工程實際問題；培養用力學的方法提出問題、分析問題、解決問題的能力。
學習預備
預備知識
學習者應具備高等數學、普通物理等課程的理論知識。
學習資料
書名 | 作者 | 出版社 | 出版時間 | ISBN |
|---|---|---|---|---|
《理論力學》 | 李永強 | 高等教育出版社 | 2018年3月7日 | 978-7-04-049099-2 |
考核標準
成績比例
章節測驗：40分
期中及期末：60分
證書要求
60-79分：合格
80-100分：優秀
所獲榮譽
2017年12月26日，該課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。
教師簡介
李永強，東北大學教授，主要從事非線性振動、轉子動力學與旋轉機械故障診斷、微重力流體動力學、離散元數值模擬等領域的科研工作。
張英傑，東北大學教授，主要從事結構的線性、非線性振動，複合結構動力學，分子動力學等的相關研究。
李紅影，東北大學講師，主要從事板殼結構的非線性振動、流固耦合、振動控制及其相關方面的科研工作。
池維超，東北大學講師，主要從事結構振動的主動控制領域的研究。
戰宇，東北大學副教授，主要從事雷射超聲無損檢測、雷射增材製造、材料力學性能分析等領域的科研工作。
王延慶，東北大學副教授，碩士生導師，主要從事結構動力學、非線性振動、流-固耦合振動、振動能量回收等領域的科研工作。
李健，東北大學教授，主要從事非線性振動、顆粒介質力學、流體力學模型實驗、航空發動機動力學等領域的科研工作。
劉軍，東北大學副教授，研究方向為複合材料損傷，鋼筋混凝土結構分析。
李英梅，東北大學副教授，研究方向為複合材料與結構的行為和失效。
