理论力学(第2版)(普通高等院校土木专业“十二五”规划精品教材)_李明宝主编_9787560992136

《理论力学》(第二版)主要内容包括静力学、运动学和动力学三大部分。结合土木工程专业以及相关专业的特点,在保证基本理论完整性的前提下,适当更新课程内容,减少与其他课程的重复。《理论力学》(第二版)重点阐述静力学、运动学和动力学的基础理论和方法，对烦琐的数学论证力求从简，注重与工程实际相结合，为土木工程或其他相关专业后续课程打下基础。《理论力学》(第二版)通过大量例题深入浅出地阐述分析问题、解决问题的思路及方法，以加强读者对基本概念的理解，同时提高其分析能力。各章对解题的要点与技巧问题均作了简明的总结，并附有多种形式的思考题和习题，书末附有参考答案。　

理论力学是研究物体机械运动普遍规律的学科，而静力学是研究在力的作用下物体的平衡规律。
　　平衡是指物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动的情况，这是物体运动的一种特殊情形。地面上的静物，如桥梁、堤坝、房屋建筑以及沿直线轨道匀速行驶的火车等都是平衡的实例。
　　静力学，主要是刚体静力学，研究的主要问题如下。
　　1) 物体的受力分析
　　物体的受力分析即分析物体共受几个力，以及每个力的作用位置、大小和方向。分析物体所受的力，画出它的受力图，是解决静力学问题的重要步骤。
　　2) 力系的简化及其运算(包括合成和简化的方法)
　　力系的简化就是将原力系用一个与之等效的更为简单的力系来代替。这时，这两个力系互称等效力系。
　　3) 作用于刚体上力系的平衡条件及其应用
　　当物体处于平衡状态时，作用在物体上的各种力系必须满足一定的条件。
　　静力学从基本公理出发，借助数学工具进行演绎和推理，得出力系简化和平衡的系统理论和各种计算方法，这些结论和方法是研究动力学、材料力学、结构力学以及其他力学学科和相关工程学科的重要基础和工具。
　　刚体和力都是力学中最基本的概念，现分别加以说明。
　　1) 刚体
　　刚体是一个理想的力学模型。刚体是指在力的作用下形状和大小都始终保持不变的物体；或者说，受力时刚体内任意两点间的距离保持不变。实际上物体在受力作用时总会有变形，但只要变形很小而不影响所研究问题的实质，就可以把这些物体看作刚体。静力学以刚体为研究对象，所以又称为刚体静力学。
　　2) 力
　　力是物体间相互的机械作用，这种作用使受力物体的形状和运动状态发生改变。引起物体变形的效应称为内效应，引起物体运动状态发生改变的效应称为外效应。因为理论力学是以刚体为研究对象，所以它研究的是力的外效应。
　　力的作用效应取决于力的三要素：
　　(1) 力的大小；
　　(2) 力的方向；
　　(3) 力的作用位置或作用点。
　　力是一个矢量，用F表示。本书中矢量都用黑斜体字母表示，用普通斜体字母表示该矢量的模。
　　在国际单位制(SI)中，力的单位为N(牛顿)。
　　力的作用位置一般来说是物体的一部分面积或体积。若作用面积或体积很小，可抽象为点，作用在此点的力称为集中力，否则称为分布力。分布力的大小用力的集度表示。例如，重力是体积分布力，其大小用重力集度γ表示，单位为N／m3或kN／m3；房屋屋面的雪可以简化为面积分布力，其单位为N／m2或kN／m2；楼板传递给梁的力可以简化为线分布载荷，其单位为N／m或kN／m。
　　作用于同一物体或物体系的一群力称为力系。力系有各种分类，比如，按其作用线的空间关系可分为平面力系和空间力系；按其作用线的相互关系可分为汇交力系、共线力系、平行力系和任意力系。这些力系将在后边的章节中分别介绍。
　　静力学在工程中有广泛的应用，结构物的设计常常需要先作静力分析。静力学关于力的性质及运算方法也是动力学研究的基础，因此，本课程先来学习静力学。

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