理论力学(第5版)

本书是“十二五”普通高等教育本科国家规划教材。首版以面向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。首章介绍阅读本书所需的几何矢量、矢量代数与矩阵运算等非常基本的概念。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**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（首章）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。

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
8.3动力学普遍方程
8.4拉格朗日第一类方程
8.5拉格朗日第二类方程
习题

第9章刚体系动（静）力学计算机辅助分析
9.1动力学计算机辅助分析基础
9.2动力学逆问题与理想约束力
9.3刚体系动(静)力学平衡分析
9.4平面机械系统动（静）力学模型的定义
习题

附录A简单均质几何体的重心和转动惯量
附录B《理论力学问题求解器》使用简介
B.1求解器的基本操作
B.2示例1曲柄滑块机构的运动学分析
B.3示例2双摆的动力学分析
B.4示例3吊灯平衡位置分析

部分习题参考答案
索引
参考文献
Synopsis
Contents
作者简介