浙江大學(xué) - 話題

三、教學(xué)目的和教學(xué)要求：

《理論力學(xué)》是一門(mén)極其重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，理論力學(xué)知識(shí)不僅可直接用于解決一些工程問(wèn)題，而且是學(xué)習(xí)很多工程專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)，同時(shí)有利于培養(yǎng)邏輯思維能力。通過(guò)對(duì)《理論力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)（包括平衡）的基本規(guī)律及其研究方法；學(xué)會(huì)運(yùn)用基本定理與方法分析、解決實(shí)際問(wèn)題，包括物體系統(tǒng)（特別是桁架）的平衡、運(yùn)動(dòng)規(guī)律與動(dòng)力學(xué)定律等；并熟悉虛位移原理的基本知識(shí)，從而為學(xué)習(xí)相關(guān)的后繼系列課程及從事科學(xué)技術(shù)的研究與應(yīng)用工作奠定必要的基礎(chǔ)。

四、教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)分配：每周4學(xué)時(shí)（含實(shí)驗(yàn)），共17周。

（總68學(xué)時(shí)，其中講課63學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)5學(xué)時(shí)）
主要內(nèi)容：

（一） 靜力學(xué)公理與物體的受力分析 （共4學(xué)時(shí)）
1、緒論、力的概念、公理 （2學(xué)時(shí)）
2、約束、受力分析 （2學(xué)時(shí)）
（二） 平面匯交力系與力偶系 （共2學(xué)時(shí)）
1、 平面匯交力系的合成與平衡 （1學(xué)時(shí)）
2、 力對(duì)點(diǎn)的矩、平面力偶理論 （1學(xué)時(shí)）
（三） 平面任意力系 （共5.5學(xué)時(shí)）
1、 平面任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)化結(jié)果 （1學(xué)時(shí)）
2、 平面任意力系的平衡方程 （1學(xué)時(shí)）
3、 物體系的平衡、靜定與靜不定 （2學(xué)時(shí)）
4、 平面桁架的內(nèi)力 （1.5學(xué)時(shí)）
（四） 空間力系 （共3學(xué)時(shí)）
1、 空間匯交力系 （0.5學(xué)時(shí)）
2、 力對(duì)點(diǎn)與軸的矩、空間力偶 （1學(xué)時(shí)）
3、 空間任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化、主矢與主矩 （0.5學(xué)時(shí)）
4、 空間任意力系的平衡 （1學(xué)時(shí)）
(五) 摩擦 （共2.5學(xué)時(shí)）
1、滑動(dòng)摩擦、有摩擦?xí)r的平衡 （1學(xué)時(shí)）
2、摩擦角、自鎖、滾動(dòng)摩阻 （1.5學(xué)時(shí)）
（六）運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ) （共1學(xué)時(shí)）
1、 矢量法、直角坐標(biāo)法、自然法 （1學(xué)時(shí)）
3、 剛體的平行移動(dòng)、定軸轉(zhuǎn)動(dòng) （0學(xué)時(shí)）
4、 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的速度與加速度、矢量表示 （0學(xué)時(shí)）
（七）點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) （共6學(xué)時(shí)）
1、 絕對(duì)、相對(duì)與牽連運(yùn)動(dòng)、速度合成定理 （3學(xué)時(shí)）
2、 加速度合成定理、科氏加速度 （3學(xué)時(shí)）
（八）剛體的平面運(yùn)動(dòng) （共8學(xué)時(shí)）
1、 運(yùn)動(dòng)分解、速度基點(diǎn)法 （2學(xué)時(shí)）
2、 速度瞬心法、加速度基點(diǎn)法 （3學(xué)時(shí)）
3、 運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用 （3學(xué)時(shí)）
（九）動(dòng)量定理 （共3學(xué)時(shí)）
1、動(dòng)量與沖量 （0.5學(xué)時(shí)）
2、動(dòng)量定理、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 （2.5學(xué)時(shí)）
(十) 動(dòng)量矩定理 （共5學(xué)時(shí)）
1、動(dòng)量矩、動(dòng)量矩定理 （1學(xué)時(shí)）
2、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （1學(xué)時(shí)）
3、相對(duì)質(zhì)心的動(dòng)量矩定理、剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程 （3學(xué)時(shí)）
（十一）動(dòng)能定理 （共5.5學(xué)時(shí)）
1、力的功、動(dòng)能 （1學(xué)時(shí)）
2、動(dòng)能定理 （1.5學(xué)時(shí)）
3、功率方程、勢(shì)能 （1學(xué)時(shí)）
4、普遍定理的綜合應(yīng)用 （2學(xué)時(shí)）
（十二）達(dá)朗伯原理 （共4學(xué)時(shí)）
1、達(dá)朗伯原理 （1學(xué)時(shí)）
2、慣性力系的簡(jiǎn)化 （3學(xué)時(shí)）
（十三）虛位移原理 （共2.5學(xué)時(shí)）
1、虛位移、虛功 （1學(xué)時(shí)）
2、虛位移原理 （1學(xué)時(shí)）
3、自由度和廣義坐標(biāo) （0.5學(xué)時(shí)）
（十四）動(dòng)力學(xué)普遍方程與拉格朗日方程 （共6學(xué)時(shí)）
1、動(dòng)力學(xué)普遍方程 （1學(xué)時(shí)）
2、拉格朗日方程 （2學(xué)時(shí)）
3、拉格朗日方程的初積分 (1學(xué)時(shí))
4、MATLAB應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）
（十五）振動(dòng) （共4學(xué)時(shí)）
1、單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)(自學(xué)) （0學(xué)時(shí)）
2、單自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng) （1學(xué)時(shí)）
3、轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、隔振 （1學(xué)時(shí)）
4、兩自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)、動(dòng)力減振器 （2學(xué)時(shí)）
（十六）理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)（基本實(shí)驗(yàn)） （共5學(xué)時(shí)）
實(shí)驗(yàn)一、求振動(dòng)系統(tǒng)的剛度系數(shù)和固有頻率
實(shí)驗(yàn)二、測(cè)定“空中輸電線”模型的振幅與風(fēng)速關(guān)系曲線
實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定物體的重心
實(shí)驗(yàn)四、四種不同類(lèi)型載荷的比較實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五、“三線擺”法測(cè)定圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
實(shí)驗(yàn)六、“三線擺”法測(cè)定不規(guī)則物體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
實(shí)驗(yàn)七、落體法測(cè)定圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
實(shí)驗(yàn)八、摩擦因數(shù)測(cè)定
實(shí)驗(yàn)九、簡(jiǎn)諧振動(dòng)幅值測(cè)量
實(shí)驗(yàn)十、簡(jiǎn)諧波幅域統(tǒng)計(jì)參數(shù)的測(cè)定
（十七）理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)（提高實(shí)驗(yàn)）
任選若干項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)一：用“雙蹤示波比較法”測(cè)量簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率
實(shí)驗(yàn)二：用“利薩如圖形法”測(cè)量簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率
實(shí)驗(yàn)三：簡(jiǎn)諧振動(dòng)幅值測(cè)量
實(shí)驗(yàn)四：簡(jiǎn)諧波幅域統(tǒng)計(jì)參數(shù)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)五：用“雙蹤示波比較法”測(cè)量傳感器的標(biāo)定值
實(shí)驗(yàn)六：振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的測(cè)試
實(shí)驗(yàn)七：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)模型參數(shù)的測(cè)試
實(shí)驗(yàn)八：測(cè)試附加質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)頻率的影響
實(shí)驗(yàn)九：附加質(zhì)量分布對(duì)系統(tǒng)頻率的影響
實(shí)驗(yàn)十：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)自由衰減振動(dòng)及固有頻率、阻尼比的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十一：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)的幅頻特性、固有頻率、阻尼比的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十二：共振法測(cè)試有阻尼振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率
實(shí)驗(yàn)十三：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)各種頻率的區(qū)別與測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十四：拍振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十五：兩自由度系統(tǒng)固有頻率測(cè)試
實(shí)驗(yàn)十六：主動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十七：被動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十八：阻尼減振實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十九：?jiǎn)问絼?dòng)力吸振實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十：復(fù)式動(dòng)力吸振實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十一：索力測(cè)試
實(shí)驗(yàn)二十二：多自由度固有頻率測(cè)試
實(shí)驗(yàn)二十三：變時(shí)基錘擊法簡(jiǎn)支梁模態(tài)測(cè)試
實(shí)驗(yàn)二十四：連續(xù)彈性體懸臂梁模態(tài)測(cè)試
實(shí)驗(yàn)二十五：連續(xù)彈性體等強(qiáng)度梁模態(tài)測(cè)試
實(shí)驗(yàn)二十六：圓板模態(tài)測(cè)試
（十八）理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
五、考試要求：
1、靜力學(xué)：
平衡、剛體、力、約束、靜力學(xué)公理、受力分析、力對(duì)點(diǎn)之矩、力對(duì)軸之矩、力偶理論、力系的簡(jiǎn)化、主矢、主矩、力系的平衡、物體系統(tǒng)（含平面靜定桁架）的平衡、滑動(dòng)摩擦、考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡。
2、運(yùn)動(dòng)學(xué)

點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程、軌跡、速度和加速度、剛體的平動(dòng)、剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方程、角速度和角加速度、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)任一點(diǎn)的速度和加速度、點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)、點(diǎn)的速度合成、點(diǎn)的加速度合成、科氏加速度、剛體的平面運(yùn)動(dòng)、用基點(diǎn)法和瞬心法求速度、用基點(diǎn)法求加速度、運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用。

3、動(dòng)力學(xué)

動(dòng)量、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒的條件、質(zhì)心、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒的條件、動(dòng)量矩、動(dòng)量矩定理、動(dòng)量矩守恒的條件、剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、回轉(zhuǎn)半徑、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理、相對(duì)質(zhì)心的動(dòng)量矩定理、剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程、功、動(dòng)能、勢(shì)能、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、普遍定理的綜合應(yīng)用、慣性力、剛體慣性力系的簡(jiǎn)化、達(dá)朗伯原理、約束、自由度、廣義坐標(biāo)、虛位移、理想約束、虛位移原理、拉格朗日方程、振動(dòng) 。

六、推薦教材：

《理論力學(xué)》（Ⅰ、Ⅱ冊(cè)）（第六版） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組編 高等教育出版社 2002年8月。
理論力學(xué)計(jì)算機(jī)模擬，彭芳麟等著，清華大學(xué)出版社，2002年2月。
Engineering Mechanics STATICS Second Edition Andrew Pytel . Jaan Kiusalaas,清華大學(xué)出版社,2001年8月。
Engineering Mechanics DYNAMICS Second Edition Andrew Pytel . Jaan Kiusalaas,清華大學(xué)出版社,2001年9月。

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