理论力学(第5版)

本书是“十二五”普通高 等教育本科国家级规划教材 。第1版以面向21世纪课程 教材出版；第2版被评为普 通高等教育“十五”国家级规 划教材，获2003年上海市 优秀教材一等奖；第3版是 普通高等教育“十一五”国家 级规划教材，被评为2008 年度普通高等教育精品教材 ；第4版获首届全国教材建 设奖全国优秀教材二等奖。 本书是第4次修订，已入选 工业和信息化部“十四五”规 划教材。 作者力图通过本书对已 有物理基础的读者实现三个 能力的培养，即对工程对象 正确建立力学模型的能力； 对力学模型进行静力学、运 动学与动力学（瞬时或过程 ）分析的能力；利用理论力 学的基本概念判断分析结果 正确与否的能力。为此，教 材在强化理论力学基本概念 的基础上，优化了处理理论 力学问题的传统方法，增加 了理论力学问题计算机辅助 分析的原理与方法。利用配 套的辅助教学软件《理论力 学问题求解器》，培养读者 解决研究对象力学性态分析 的能力，实现与国内外大型 通用工程分析软件的接轨。 本书是一本全新构思的教材 ，对传统的理论力学体系与 教学内容作了较大的改进。 全书除绪论外共分9章。 第1章介绍阅读本书所需的 几何矢量、矢量代数与矩阵 运算等最基本的概念。第2 章静力学包括力、约束与摩 擦等概念，处理力系简化与 平衡的方法等。第3章与第4 章分别介绍刚体平面与空间 运动学，重点阐述了处理运 动学问题的矢量瞬时分析方 法。由于运动学的切入点是 刚体，与传统教材的分析方 法相比，这两章在叙述上有 较大的创新。第6章介绍矢 量动力学基础，包括动力学 的基本概念、动力学三大定 理及其应用。第7章介绍利 用矢量动力学建立刚体（系 ）动力学方程与处理刚体动 力学的方法，包括非惯性基 下运动、碰撞与定点运动等 刚体动力学专题。第8章的 分析力学基础包括达朗贝尔 原理与虚位移原理及其应用 、动力学普遍方程、拉格朗 日第一与第二类方程等。第 5章与第9章分别介绍运动学 与动（静）力学计算机辅助 分析的原理与方法，培养学 生利用软件处理系统运动学 、动力学与静力学问题的能 力。 除数学基础（第1章）外 ，全书在总体上分为两个模 块，即理论力学基本概念与 方法（第2～4章，第6～8 章）与理论力学问题计算机 辅助分析原理与方法（第5 ，9章）。由于两个模块相 对独立，在介绍理论力学的 基本概念与方法时，二维与 三维问题亦相对独立，并且 基本概念与进阶内容已有区 分，故全书便于不同学时和 内容需求的读者选用。 本书可作为高等院校工 科各专业学生学习理论力学 的教科书，也可作为从事机 械、航空航天、车辆、土木 与水利等领域的工程技术人 员知识更新的参考书。

洪嘉振，1944年生。上海交通大学教授、博士生导师。1966年毕业于清华大学工程力学与数学系六年本科。1978年攻读上海交通大学精密仪器系陀螺力学硕士研究生，1982年获工学硕士学位。历任上海交通大学建筑工程与力学学院副院长兼工程力学系主任，现任该校力学博士后流动站主任。曾兼任 高等学校力学教学指导委员会副主任、力学基础课程教学指导分委员会主任，中国力学学会动力学与控制专业委员会副主任，中国自动仙学会宰问及运动体榨制专、啦委员会副主任，计算力学学报副主编，大辞海力学篇主编等。主持 教学改革项目5项。主要科研方向为计算多体系统动力学与控制、航天器姿态动力学与控制。主持国家863，973项目3项；国家自然科学基金重点项目2项，面上项目3项。主持横向科研项目20余项，出版专著《计算多体系统动力学》，编著教材3部。发表论文100多篇。先后获国家级与部委级科技进步奖5项， 优秀教材奖3项。1992年获国务院、国家教委授予的“做出突出贡献的中国硕士学位获得者’’称号，同年开始享受国务院政府特殊津贴。2002年获宝钢优秀教师特等奖。2003年获首届围家绑新学幺lJ币奖．2004年获伞国优秀教师称号。

主要符号表 绪论 第1章 数学基础 1.1 矩阵 1.2 矢量 1.3 方向余弦阵 1.4 平面矢量 习题 第2章 静力学 2.1 力 2.2 力偶 2.3 力系的简化 2.4 约束 2.5 力系的平衡 2.6 摩擦与摩擦力 习题 第3章 刚体平面运动学 3.1 刚体的连体基 刚体位形的描述 3.2 刚体的平面运动 3.3 刚体姿态变化的描述 3.4 基点的位置、速度与加速度 3.5 刚体上给定点的位置、速度与加速度 3.6 相对刚体运动任意点的位置、速度与加速度 习题 第4章 刚体空间运动学 4.1 刚体的定点运动 4.2 刚体的一般运动 习题 第5章 刚体系运动学计算机辅助分析 5.1 刚体系位形的描述、约束方程 5.2 运动学计算机辅助分析基础 5.3 常见平面运动约束的约束方程 5.4 平面机械系统运动学模型的定义 习题 第6章 矢量动力学基础 6.1 惯量 6.2 动量定理 6.3 动量矩定理 6.4 动能定理 习题 第7章 刚体动力学 7.1 刚体的平面运动 7.2 非惯性基下刚体的动力学方程 7.3 碰撞 7.4 刚体的定点运动 7.5 刚体的空间一般运动 习题 第8章 分析力学基础 8.1 达朗贝尔原理 8.2 虚位移原理