工程力學(1)部分教學大綱

第一部分靜力學
1、緒論
  理論力學的研究對象、內容、方法及目的,理論力學的地位和作用。
2、靜力學公理和物體受力分析
  靜力學的研究對象。平衡的概念。剛體和力的概念。靜力學公理。非自由體。約束和約束反力。約束的基本類型和性質。二力構件。物體的受力分析和受力圖[掌握],分離體。
3、平面匯交力系與平面力偶系
平面匯交力系合成的幾何法,力多邊形規則。平面匯交力系平衡的幾何條件。力在軸上的投影與力的解析表達式,合矢量投影定理。平面匯交力系合成的解析法。平面匯交力系平衡的解析條件,平衡方程。力對點的矩,合力矩定理。平面力偶和力偶矩,平面力偶的等效定理。平面力偶系的合成和平衡條件[掌握]。
4、平面任意力系
力的平移定理。平面任意力系向其作用面內任一點的簡化。平面力系的主矢和主矩。平面任意力系的簡化結果分析。平面力系的合力矩定理。平面任意力系的平衡條件和平衡方程的各種形式[掌握]。平面平行力系的平衡方程[掌握]。靜定與靜不定問題的概念、物體系的平衡問題[掌握]。
5、空間力系(*)。 
  力沿直角坐標軸的分解。力在直角坐標軸上的投影和在平面上的投影。空間匯交力系合成的解析法。空間匯交力系的平衡條件和平衡方程。空間力偶系的合成與平衡條件。空間任意力系的簡化結果分析。空間力系的合力矩定理。空間任意力系的平衡條件和平衡方程[掌握]。空間平行力系的平衡方程。重心的概念及其坐標公式。重心的求法[掌握]。
6、摩擦(*)
摩擦現象。滑動摩擦力。靜滑動摩擦力,最大靜滑動摩擦力,動滑動摩擦力。摩擦定律,摩擦係數。摩擦角和自鎖現象[掌握]。考慮摩擦時物體的平衡問題。
第二部分運動學
1、點的運動學
運動學的研究對象。運動和靜止的相對性。參考體和參考系。確定點的運動的基本方法[掌握]:矢量法、直角坐標法、自然法。運動方程和軌跡方程。點的速度和加速度。自然軸系、切向加速度和法向加速度。
2、剛體的簡單運動 
  剛體的平行移動及其特徵。剛體的定軸轉動,轉動方程,角速度和角加速度。轉動剛體內各點的速度和加速度[掌握]。輪系的傳動比。齒輪傳動和皮帶輪傳動。

3、點的合成運動。
運動的合成與分解。動參考系和定參考系。相對運動、牽連運動和絕對運動。相對軌跡、相對速度和相對加速度,絕對軌跡、絕對速度和絕對加速度。牽連速度和牽連加速度。點的速度合成定理[掌握]。速度平行四邊形。牽連運動是平動時點的加速度合成定理[掌握]。科氏加速度。
4、剛體的平面運動
剛體的平面運動簡化成平面圖形在其自身平面內的運動。平面圖形的運動方程。平面運動分解成平動和轉動。求平面圖形內各點速度的基點法、瞬心法[掌握]。速度瞬心。速度投影定理[掌握]。平面圖形內各點的速度分布、用基點法求平面圖形內各點的加速度[掌握]。
第三部分動力學
1、質點動力學的基本方程。
動力學的研究對象。質點和質點系。動力學基本定律。慣性和質量。慣性參考系。質點運動微分方程:矢量形式、直角坐標形式、自然軸投影形式[掌握]。質點動力學兩類基本問題。運動初始條件。
2、動量定理
動量和衝量,動量定理[掌握],質點系動量守恆定律。質心、質心運動定理[掌握],質心運動守恆定律。
3、動量矩定理
質點和質點系的動量矩,動量矩定理[掌握],動量矩守恆定律。剛體繞定軸轉動微分方程,定軸轉動剛體對轉軸的動量矩,轉動慣量,慣性半徑(迴轉半徑)。平行移軸定理。剛體平面運動微分方程[掌握]。
4、動能定理
力的功。元功。功的解析表達式。重力、彈性力的功。質點和質點系的動能。平動、定軸轉動和平面運動剛體的動能。動能定理[掌握]。理想約束。
5、達朗伯原理
慣性力。質點和質點系的達朗伯原理。動靜法[掌握]。平動、定軸轉動和平面運動剛體的慣性力系的簡化。
6、虛位移原理(*)
約束的分類和約束方程。虛位移、虛功和虛位移原理(虛功原理)。理想約束。
7、機械振動基礎(*)
單自由度系統的自由振動、有阻尼自由振動和受迫振動。固有頻率。衰減振動。