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《理论力学(第2版)》前言

已有 1777 次阅读 2014-8-11 23:26 |个人分类:著述前言|系统分类:教学心得|关键词:理论力学,教材,教学| 教学, 教材, 理论力学

本书第1版在2006年出版,先后在上海大学机械工程与自动化专业的工程力学(理论力学部分60学时)课程中使用5届、理论与应用力学专业的理论力学(80学时)课程中使用2届。同时在上海应用技术学院机械类理论力学课程中使用8届、土木类理论力学课程中使用5届。本书第1版受上海市教委高校重点教材建设项目资助,曾获2011年上海普通高校优秀教材一等奖。


 在长期教学实践的基础上,作者参照教育部力学基础课程教学指导分委会最新制订的《“理论力学”课程教学基本要求(A)》,对本书第1版进行了全面的补充和修订。第2版涵盖上述“基本要求”中的全部基本部分以及3个专题“碰撞问题”、“非惯性系下的动力学”和“第二类拉格朗日方程”的全部内容,也涵盖专题“离散系统的振动”和“运动学问题过程分析”的部分内容。因此满足“基本要求”所提出的全部基本内容和2个专题内容的要求,并可供使用本教材的师生酌情选择。专题内容的章节在目录和正文中用单星号标注。没有覆盖到的“基本要求”中专题内容,在“阅读建议”中给出了参考文献。本书部分内容,例如势力场中平衡及其稳定性,超出“基本要求”,用双星号标注。


与本书第1版相比,本书第2版有下列充实和调整。


(1) 对绪论进行了充实,特别是修改了学科发展历史部分。


(2) 3章静力学部分加强了矢量的应用。讨论了力矩计算的逆问题,引入了力系的不变量并应用于力系简化结果分类,推导了力螺旋中心轴参数方程,给出了平行力系中心一种新的推导。


(3) 46章的运动学部分做了全面修改。“点的运动”一节增加了运动过程分析的例题。把刚体运动放在合成运动之前讲授,基于点的运动而不是合成运动推导了平面运动刚体上两点之间的速度和加速度关系;补充了平面运动刚体上点的加速度分析的投影法和加速度瞬心法。在点的合成运动部分,强调了求导与参考坐标系有关,导出了绝对导数和相对导数的关系式,并应用于速度合成定理和加速度合成定理推导。


(4) 在第7章质点动力学部分,增加了对动力学建模的讨论和质点相对于转动地球动力学方程的解析解。


(5)  8章的质点系动力学矢量方法补充了一些较为深入的内容。给出了关于动点的动量矩定理和动量矩定理对动轴的投影。分别用坐标变换的方法和附加惯性力的方法推导了非惯性系中的动量矩定理。讨论了流体动反力计算和变质量问题。


(6) 9章平衡问题的能量方法也有补充。没有像初版那样把约束局限于定常的情形。讨论了有势力场及其势能。明确陈述了稳定性判断的拉格朗日定理的条件。结合平衡点稳定性随参数变化的例子介绍了静态分岔的概念。


(7) 10章质点系动力学的能量方法增加了较多内容。给出了非惯性系中的动能定理。讨论了碰撞过程中的动能损失。基于拉格朗日方程建模双摆运动,用数值计算揭示了混沌运动。充实了对拉格朗日方程初积分的讨论,补充了欧拉齐次函数定理的证明;从拉格朗日方程导出了一般受约束系统的能量变化方程;通过例题讨论了广义动量积分既非动量守恒也非动量矩守恒时的物理意义。


(8) 各章正文之后,增加了“本章要点和解题指导”。


(9) 更新了教材参考书目录。重新写了阅读建议,并置于各章之前之后。


(10) 例题数目由106道,增加到165道,新增了59道例题。


(11) 习题数目由196道,增加到305道,新增了109道习题。


本书第2版编著工作由上海大学陈立群教授和上海应用技术学院薛纭教授合作完成。作者在教学工作中和本书编著中汲取了的国内外相关教材和课件的某些处理方式和素材,在此对这些教材和课件的作者谨致谢意。第2版沿用了第1版的部分内容,本书作者衷心感谢参与本书第1版编著工作的北京信息科技大学戈新生教授和上海大学徐凯宇教授。本书例题和习题补充工作得到上海应用技术学院尚慧琳副教授、王波博士和唐有绮博士的协助,作者对他们表示感谢。陈立群还感谢他讲课时担任助课工作的博士生丁虎、王波、唐有琦、张艳雷、张国策、姜文安和硕士生石朝成、杨凯。


书稿承蒙清华大学李俊峰教授详细审阅,并提出宝贵意见。作者谨表示衷心感谢。


本书修订工作受到国家级精品课程“工程力学”建设项目和上海市“工科基础力学教学团队”建设项目资助,在此鸣谢!


作者

20143




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