《理论力学A》课程教学大纲.docVIP

《理论力学A》课程教学大纲 课程编号： 学分：5 总学时：85 大纲执笔人： 王斌耀 大纲审核人：徐 鉴 课程性质与目的 本课程适用机械、汽车等机械类专业，以及力学、飞行器制造等相关专业。 《理论力学》是工科相关专业的一门技术基础课。通过教学，学生应具有《理论力学》的基础知识，能求解静定系统的静力学问题、多物体运动机构的分析和多自由度系统的动力学问题；并具有从身边的力学问题中，建立初步的力学模型进行定性分析和研究的能力。同时还应为材料力学、结构力学、机构运动学等课程提供必要的基础知识。 课程基本要求 静力学 掌握任意力系的简化方法和结果； 掌握任意力系的平衡条件与表达形式； 掌握静滑动摩擦和滚动摩阻对平衡的影响。 运动学 掌握从各种坐标系直接描述点的运动； 掌握刚体的基本运动中的移动（平动）和定轴转动的运动描述，以及体上一点的运动描述； 掌握平面运动刚体的运动描述，以及体上一点的运动描述； 掌握点对定坐标系和动坐标系的运动学关系； 熟悉自由度、广义坐标的概念，掌握广义坐标的取法。 动力学 掌握动力学基本定理的微分形式和积分形式，以及动力学中的已知运动求力和已知力求运动的问题求解方法； 掌握惯性力系的简化方法和结果，以及将动力学问题从形式上转变成静力学问题的表达方法； 熟悉虚位移的概念，掌握用虚位移方法求解静定系统的平衡问题； 掌握动力学普遍方程的两种表达形式，掌握第二类拉格朗日方程，熟悉第二类拉格朗日方程的初积分； 熟悉碰撞的基本假设和恢复因数的公式。 课程基本内容 （一）静力学 1. 序言 （1）了解静力学的研究对象及其在工程技术中的应用； （2）了解静力学的研究方法。 2. 静力学的基本概念和基本的运算方法 （1）掌握静力学的基本概念； （2）熟练掌握力的投影、力矩的计算方法。 3. 任意力系的简化和约束、约束力 掌握力系的等效性，力线的平移定理； 熟悉任意力系的一般简化结果和最终简化结果； 熟悉各种约束及其约束力的表示方法； 能熟练地进行物体系统的受力分析，画出受力分析图。 4. 任意力系的平衡 （1）掌握静定与静不定的概念，会判定系统的静定性； （2）熟悉任意力系的平衡条件，熟练掌握任意力系的平衡方程的表达形式和正确列写平衡方程； （3）了解平衡方程的其他形式； （4）能解决静定物体系统的平衡问题的分析与求解。 5. 静力学应用问题（1）：平面静定桁架 （1）了解静定桁架的基本假设； （2）了解平面简单静定桁架的构成规律； （3）会用节点法和截面法求解平面静定桁架的平衡问题。 6. 静力学应用问题（2）：摩擦 （1）了解滑动摩擦的机理、摩擦因数，掌握摩擦角和自锁现象。 （2）掌握静滑动摩擦及库仑定律的适用范围； （3）会求解考虑静滑动摩擦时的平衡问题和与倾覆组合的问题； （4）掌握滚动摩阻的机理及考虑滚动摩阻时的平衡问题。 （二）运动学 1. 序言 （1）了解从不同的坐标来描述运动的方法； （2）理解运动的相对性。 2. 点的运动学 （1）掌握在各种坐标坐标系中列写点的运动方程的方法； （2）掌握运动方程与速度、加速度之间的关系； （3）了解极坐标、柱坐标和球坐标研究点的运动的方法。 3. 刚体的基本运动 （1）掌握移动刚体的特征； （2）掌握移动刚体上各点的速度之间的关系、加速度之间的关系； （3）掌握定轴转动刚体的运动方程、角速度方程和角加速度的方程； （4）掌握定轴转动刚体上一点的速度和加速度的计算； （5）了解定轴转动刚体上一点的速度和加速度的矢量表示。 4. 刚体的平面运动 （1）掌握平面运动刚体的运动方程； （2）掌握平面运动刚体上二点之间的速度关系、二点之间的加速度的关系； （3）掌握求解速度的三种方法； （4）掌握求解加速度的基点法。 5. 点的合成运动 （1）掌握动点、动系的取法；能分析动点相对二种坐标的三种运动； （2）掌握速度合成定理； （3）掌握加速度合成定理； （4）会计算平面运动和点的合成运动的综合题。 （三）动力学 1. 序言 （1）掌握惯性参照系的概念； （2）理解古典力学适用的范围。 2. 动量定理 （1）掌握质点动量的微分形式，能列写质点运动的微分方程； （2）掌握质心公式，掌握质心运动定理（质点系运动微分方程）； （3）理解稳定流情况的动约束力公式。 3. 动量矩定理 （1）掌握质点系对固定点动量矩定理的微分形式； （2）掌握刚体转动惯量的定义式，掌握对点与对轴的转动惯量的关系，掌握转动惯量平行移轴定理； （3）了解对任意动点的动量矩定理的微分形式，掌握质点系对质心点动量矩定理的微分形式； （4）掌握刚体平面运动微分方程。 （5）了解质量非对称转子的动力学问题，和消除动约束力的方法。