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| 編輯推薦： |
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本书针对力学基础薄弱（只有静力学和大学物理的相关知识基础），同时对动力学要求较高的航空航天、流体机械、动力机械等专业，重点介绍运动的曲线坐标描述、Euler角的应用、刚体的旋转矩阵、刚体的三维动力学、非完整系统动力学方程的建立。
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| 內容簡介： |
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本书主要以Newton运动定律为基础，主要介绍点的运动学，刚体的运动学，动力学普遍定理，基本的碰撞现象和分析，刚体的动力学，质点系的约束特性、完整系统的Lagrange方程、非完整系统的几种方程。教材以基本覆盖和替代原理论力学课程中的运动学和动力学部分，同时加强运动学和动力学方面的内容，比如运动的曲线坐标描述、Euler角的应用、刚体的旋转矩阵、刚体的三维动力学、非完整系统动力学方程的建立，等等。本书可作为航空航天专业动力学课程的教材，也可供船舶、交通、机械、土木等专业参考。
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| 關於作者： |
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华中科技大学教授博导，主要研究领域为结构动力学及振动、噪声的分析与控制，致力于解决复杂结构系统中出现的各种耦合动力学问题的建模、计算模拟与控制。先后从事振动压路机动力特性分析与试验、机翼颤振主动抑制、结构振动主动控制、惯性导航测试设备研制、大跨越导线舞动分析计算、机械噪声控制等研究工作；主持完成国家自然科学基金4项、国防973项目子专题1项。1997年入选湖北省普通高校跨世纪学科带头人；1997年获国家科技进步一等奖；2002年获中国力学学会“青年科技奖”； 2004年获中国力学学会优秀教师奖；2005年获湖北省教学成果奖一等奖、获宝钢奖和校教学质量优秀一等奖；2010年获湖北省自然科学一等奖。发表论文100余篇。
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| 目錄：
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第1章绪论(1)
1.1动力学发展简史(1)
1.2动力学的主要内容和学习要求(3)
1.3矢量及其运算(3)
1.3.1矢量的加减和数积(4)
1.3.2矢量的乘积(4)
1.3.3三重积(5)
1.4坐标变换(5)
第2章点的运动学(9)
2.1参考系和坐标系(9)
2.2动点位置的基本描述方法(10)
2.3动点速度和加速度的基本表示方法(11)
2.3.1矢径表示法(11)
2.3.2直角坐标表示法(11)
2.3.3自然轴系表示法(12)
2.4用极坐标和柱坐标描述点的运动(19)
2.5用曲线坐标和球坐标描述点的运动(24)
2.5.1用曲线坐标描述点的运动(24)
2.5.2曲线坐标系中点的速度和加速度(30)
2.5.3用球坐标描述点的运动(32)
2.5.4球坐标系中点的速度和加速度(33)
习题(33)
第3章刚体的运动学(36)
3.1刚体的平动和定轴转动(36)
3.1.1刚体的平动(36)
3.1.2刚体的定轴转动(36)
3.1.3定轴转动刚体上各点的速度与加速度(37)
3.2刚体的平面运动(40)
3.2.1刚体平面运动的定义和特点(40)
3.2.2平面图形上任意一点速度和加速度的求法(42)
3.2.3定瞬心线和动瞬心线(44)
3.2.4刚体绕平行轴转动的合成(51)
3.3刚体的定点运动(52)
3.3.1定点运动刚体的正交变换与角速度矢量(52)
3.3.2角速度合成定理(56)
3.3.3刚体有限转动的Euler定理(57)
3.3.4刚体绕轴做一次性转动的旋转矩阵和角速度(59)
3.3.5Euler参数(61)
3.3.6刚体的无限小转动(63)
3.3.7Euler角(63)
3.4刚体的任意运动(69)
习题(72)
第4章点的合成运动(80)
4.1点合成运动的基本概念(80)
4.1.1动点、静参考系、动参考系(80)
4.1.2绝对运动、相对运动、牵连运动及其速度和加速度(80)
4.2点的速度、加速度合成定理(82)
4.2.1点的合成运动例题(82)
4.2.2极坐标、柱坐标和球坐标中点的速度和加速度分析(91)
4.3动系做任意运动时速度、加速度合成定理的推导(95)
4.3.1绝对导数、相对导数的概念(95)
4.3.2速度、加速度合成定理的推导(96)
4.3.3任意矢量对时间的绝对导数与相对导数的关系(98)
习题(99)
第5章质点动力学基本规律(107)
5.1牛顿运动定律(107)
5.1.1牛顿运动定律的表述(107)
5.1.2牛顿运动定律的讨论(108)
5.2质点的运动微分方程(110)
5.3质点动力学若干例题(111)
5.4质点相对运动动力学(122)
5.4.1基本方程(122)
5.4.2质点相对于地球的运动(125)
习题(129)
第6章动力学普遍定理(133)
6.1动量定理及其基本方程(133)
6.2质心运动定理(137)
6.2.1质点系的质心和动量计算(137)
6.2.2质心运动定理简介(138)
6.3动量定理的一些典型应用(142)
6.3.1理想不可压缩流体一维定常流动管壁的附加动反力(142)
6.3.2一类变质量系统问题(143)
6.4质点的动量矩定理(146)
6.5质点系的动量矩定理(147)
6.6定轴转动刚体的动力学(149)
6.7质点系的相对运动动量矩定理(152)
6.7.1定理的推导(152)
6.7.2特殊动矩心(153)
6.8平面运动刚体的动力学(154)
6.9质点的动能定理(162)
6.10质点系的动能定理(163)
6.11力对质点之功(164)
6.11.1力对质点之功在直角坐标系中的表示(164)
6.11.2合力对质点所做的功(164)
6.11.3三种具体力对质点做的功(164)
6.12力对刚体之功(168)
6.12.1计算方法(168)
6.12.2力对刚体做功的几种常见情况(169)
6.12.3典型约束力做的功(171)
6.13质点系和刚体的动能计算(173)
6.13.1质点系动能的分解计算(173)
6.13.2三种简单运动刚体的动能(174)
6.14功率和功率方程(179)
6.15势力、势能以及相应的动能定理(181)
6.15.1势力和势能(181)
6.15.2具有势力时系统的动能定理(182)
习题(185)
第7章碰撞(198)
7.1碰撞现象的基本特征(198)
7.2研究碰撞的基本定理(198)
7.2.1碰撞时的动量定理(冲量定理)(198)
7.2.2碰撞时的动量矩定理(冲量矩定理)(199)
7.3两物体的碰撞及其恢复系数(200)
7.3.1两物体的对心碰撞(200)
7.3.2两物体非对心碰撞的恢复系数(201)
7.4碰撞对定轴转动刚体和平面运动刚体的作用(201)
7.4.1对定轴转动刚体的作用(201)
7.4.2对平面运动刚体的作用(202)
7.5例题(203)
习题(209)
第8章刚体动力学(211)
8.1定轴转动刚体的三维动力学(211)
8.1.1运动方程(211)
8.1.2消除附加动反力的条件(213)
8.2定点运动刚体的动力学方程(214)
8.2.1刚体定点运动时的动量矩和动能(214)
8.2.2惯性矩阵(216)
8.2.3惯性椭球和主惯性矩(219)
8.2.4Euler动力学方程(223)
8.3定点运动刚体的自由转动(224)
8.3.1首次积分(224)
8.3.2自由转动刚体的角速度(225)
8.3.3动力学对称刚体的自由转动(225)
8.3.4Poinsot方法(227)
8.4重力矩作用下刚体的定点运动(230)
8.4.1运动方程及其首次积分(230)
8.4.2陀螺基本公式(231)
8.4.3陀螺近似理论(234)
8.5任意运动刚体的动力学(235)
8.5.1任意运动刚体的运动微分方程(235)
8.5.2平面运动刚体的三维动力学(238)
8.5.3任意凸形刚体在水平面上的运动(239)
习题(241)
第9章分析力学基础(247)
9.1质点系运动学的基本特征(247)
9.1.1非自由质点系及其约束(247)
9.1.2约束对质点系的位置和速度的限制(249)
9.1.3真实位移、可能位移与虚位移(249)
9.1.4自由度(252)
9.1.5广义坐标和广义速度(252)
9.2Lagrange变分方程(255)
9.3Lagrange方程(第二类)(257)
9.3.1Lagrange方程(257)
9.3.2完整系统的能量关系(264)
9.3.3陀螺力、耗散力和Rayleigh函数(267)
9.3.4Lagrange方程相对于广义速度的可解性(268)
9.4Hamilton正则方程(269)
9.4.1Legendre变换和Hamilton函数(269)
9.4.2Hamilton方程(270)
9.4.3Jacobi积分(271)
9.5Routh函数和Routh方程(272)
9.5.1Routh函数(272)
9.5.2Routh方程(272)
9.6非完整系统的运动方程(273)
9.6.1带约束乘子的运动方程(273)
9.6.2伪坐标(279)
9.6.3Maggi方程(281)
9.6.4Appell方程(286)
9.6.5一般动力学方程(Kane方程)(290)
9.6.6一阶非线性非完整约束(296)
习题(296)
附录(306)
参考文献(310)
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| 內容試閱：
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目前很少见到动力学方面的专门教材，动力学的教学主要在理论力学课程中实施。但是，对于诸如航空航天类和工程力学专业，按照现在的理论力学教学体系和内容，学生的动力学知识的储备是不足的。本书正是为了满足这方面的需要编写的。众所周知，动力学课程是一门经典力学课程。本书主要参考了美国知名高校航空航天类专业的动力学课程教学体系和内容。其主要内容为：点的运动学，其中加强了点运动的曲线坐标描述；刚体的运动学，其中加强了刚体的定点运动描述，包括角速度的详细论述，介绍了定点运动刚体以及Euler参数和Euler角描述方法；动力学普遍定理，完整论述了三个动力学普遍定理、基本的碰撞现象；刚体动力学，其中详细论述了刚体的质量特性，推导了定点运动刚体的Euler动力学方程，详细介绍了刚体的自由转动；分析力学基础，详细论述了质点系的各种约束及其性质，推导了第二类Lagrange方程和Hamilton方程；针对线性非完整约束，推导了带约束乘子的运动方程、Maggi方程、Appell方程、Kane方程等。本书的内容选取及前后次序的安排，充分考虑到了学生具有的类似静力学、大学物理和高等数学的相关知识基础。本书在内容上可以覆盖和替代现有理论力学课程中的运动学和动力学部分，同时加强了点和刚体的空间运动学、动力学方面的内容描述，比如点运动的曲线坐标、刚体的旋转矩阵、刚体的三维动力学等的内容描述，还加强了非完整系统动力学方程的建立等的内容描述。为了满足动力学课程教学要求，本书还安排了充足的例题和习题。建议学生认真研读和领悟书中的例题，课后独立完成必要数量的习题，否则很难真正掌握本书内容。本书的出版得到了华中科技大学航空航天学院的资助，感谢华中科技大学航空航天学院副院长王琳教授的支持、关心。此外，华中科技大学出版社对本书的出版也给予了极大支持，在此深表感谢。由于作者水平有限，书中难免存在不足与疏漏之处，恳请广大读者批评指正。编者2022年4月
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