工程力學：動力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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　　本書旨在完整而嚴密地介紹動力學，並搭配經驗證的學習技巧，以符閤教師和學生的利益。將基本原理融入實際問題應用：完整而直接地介紹動力學相關課題，將基本原理融入實際問題的應用中。書中強調基礎理論的概念、推導、以及說明，並且討論每一個原理的應用性及限製；也舉例說明一般法則的例外情形，但不會深入討論這些例外以免混亂主題。另以清晰的形式介紹比坊間一般動力學教科書更多的理論、證明及解說。

　　整閤學習原理與教學技巧：鑑於一般動力學教科書隻提到技術原理的內容，而沒有增加學生理解力的結構，故本書試著整閤學習原理與教學技巧，以增進學生領悟及吸收概念的能力。

工程力學：靜力學 導論與應用 本書簡介 本書旨在為工程技術人員和相關專業的學生提供一個全麵、深入且實用的靜力學知識體係。內容涵蓋瞭靜力學領域的基礎理論、分析方法以及在實際工程問題中的應用。本書的編寫嚴格遵循嚴謹的科學邏輯和清晰的結構，旨在幫助讀者建立紮實的理論基礎，並熟練掌握解決實際工程問題的能力。 第一部分：基礎概念與剛體平衡 第一章：緒論與基本概念 本章首先介紹瞭力學的基本分支及其在工程中的地位，重點闡述瞭靜力學作為剛體平衡理論的基礎性作用。我們將定義基本的物理量，如力、力矩、位移和應變，並明確區分理想模型（如質點、剛體）與實際物理對象之間的關係。重點闡述牛頓運動定律在靜力學分析中的應用，特彆是牛頓第一定律——剛體平衡的必要條件。 力的概念與分類： 詳細討論力的矢量特性、力的描述方式（大小、方嚮、作用綫），以及力的分類，如接觸力與體力。 力的平行四邊形法則與力的閤成與分解： 深入探討嚮量代數在力分析中的應用，包括直角坐標係下的分量錶示法，為後續的平衡方程建立奠定基礎。 力矩與力矩的性質： 引入力矩的概念，定義平麵內和空間中的力矩矢量，並講解轉軸原理和力矩的乘法法則。理解力矩是導緻物體轉動的趨勢的量度，是平衡分析中與力同等重要的概念。 約束與反力： 係統介紹工程結構中常見的約束類型（如鉸鏈、固定端、滾子、光滑接觸麵等）及其産生的反力。理解如何根據約束的性質準確判斷和錶示反力的大小和方嚮，這是正確建立平衡方程的關鍵步驟。 第二章：平麵力係平衡 本章專注於平麵靜力學問題的分析。在二維環境下，力的作用關係和平衡條件得到簡化，便於初學者掌握基本分析技巧。 自由體圖的繪製： 強調自由體圖（Free-Body Diagram, FBD）在力學分析中的核心地位。詳細指導讀者如何從復雜的結構中分離齣研究對象，準確地畫齣所有外力、反力和已知力。 平麵力係的平衡方程： 詳細推導並應用平麵力係的三大平衡方程：$sum F_x = 0$，$ sum F_y = 0$，$ sum M_z = 0$。討論方程的獨立性、適用範圍及在不同坐標係下的應用。 圖形法與解析法： 對平麵平衡問題的求解方法進行分類介紹。圖形法（如力的多邊形法）用於直觀理解平衡，而解析法（基於方程求解）則是工程實踐中最常用的手段。 剛體的平衡： 討論確保剛體（而非質點）處於平衡狀態所需的額外條件，即閤力矩為零的條件。 第三章：空間力係平衡 本章將分析擴展到三維空間，處理更復雜的工程結構，如三維桁架、空間框架以及復雜的機械支撐係統。 空間力的描述與坐標係： 采用三維直角坐標係描述力矢量和力矩矢量，引入單位矢量和方嚮餘弦的概念。 空間力係的平衡方程： 詳細推導並應用空間力係的六個獨立平衡方程：三個力投影方程 ($sum F_x = 0, sum F_y = 0, sum F_z = 0$) 和三個繞坐標軸的力矩方程 ($sum M_x = 0, sum M_y = 0, sum M_z = 0$)。 空間約束與反力計算： 討論空間結構中常見的約束（如球鉸、萬嚮節等）及其反力錶示，並講解如何解算超靜定或欠靜定體係的初步判斷（僅限於靜力學平衡角度）。 第二部分：結構分析與應用 第四章：理想結構分析——桁架 本章專門針對一類重要的理想工程結構——桁架（Truss）進行深入分析。 桁架的定義與假設： 明確理想桁架的特點：所有構件均為細長杆件，節點均為光滑鉸接，所有外力集中作用於節點。理解這些假設對分析的簡化作用。 節點法（Method of Joints）： 詳細講解節點法的操作步驟，即從一個已知受力情況的節點開始，逐步求解相鄰節點的未知力。強調在每個節點應用平麵力係平衡方程。 截麵法（Method of Sections）： 講解截麵法的原理和應用，即通過假想截麵將結構分為兩部分，然後對其中一部分應用平衡方程來求解截麵內部杆件的力。討論如何選擇最優截麵以提高解題效率。 零力構件的識彆： 教授識彆零力杆件的技巧，這有助於簡化桁架的分析過程並識彆結構冗餘。 第五章：平麵梁的內力分析 梁是結構工程中最常見的構件之一。本章重點研究梁在外部荷載作用下內部所産生的剪力和彎矩。 梁的分類與支座： 介紹簡支梁、懸挑梁、連續梁等常見梁的類型及對應的靜定支座條件。 剪力與彎矩的定義： 嚴格定義梁的剪力（Shear Force, $V$）和彎矩（Bending Moment, $M$）的符號規定和物理意義。 剪力圖與彎矩圖的繪製： 詳細講解如何利用平衡方程（基於任意截麵）推導齣剪力和彎矩與梁軸嚮位置 $x$ 的關係式。 荷載-剪力-彎矩的關係式： 闡述微分關係：$frac{dV}{dx} = -w(x)$（其中 $w(x)$ 為分布荷載強度），$frac{dM}{dx} = V(x)$。 圖綫繪製技巧： 利用這些關係式和邊界條件，快速準確地繪製齣剪力圖（SFD）和彎矩圖（BMD），並討論圖綫上關鍵點的特徵（如彎矩極大值處剪力為零）。 集中力、力偶及分布荷載下的內力求解： 針對不同類型的荷載，給齣具體的內力方程和圖綫變化規律。 第六章：摩擦力 摩擦力是工程中普遍存在且必須考慮的重要因素，它影響物體的運動狀態和平衡的穩定性。 乾摩擦定律： 闡述庫侖摩擦定律，包括靜摩擦力與動摩擦力的區彆。定義最大靜摩擦力 $F_{s, max} = mu_s N$。 臨界條件分析： 講解如何判斷物體是處於靜止、即將運動還是正在運動狀態。 摩擦在平衡問題中的應用： 結閤力矩和閤力平衡方程，求解涉及摩擦力的平衡問題，如斜麵上的物體平衡、楔塊的啓動或保持平衡問題。 滾動摩擦與軸承摩擦（簡述）： 對比綫接觸和點接觸摩擦，引入滾動摩擦的概念，作為對理想乾摩擦模型的補充。 第七章：虛功原理與虛位移法 虛功原理是分析復雜靜力平衡問題的一種強大、靈活的能量方法，它不直接使用力的平衡方程，而是利用係統的位移關係。 虛功與虛位移的概念： 嚴格定義虛位移 ($delta mathbf{r}$) 和虛功 ($delta W$)，強調虛位移是任意的、無窮小的、且必須滿足幾何約束的位移變化。 虛功原理的陳述： 闡述虛功原理（Principle of Virtual Work）：處於平衡狀態的理想係統，在任意虛位移下，外力所做的虛功代數和為零。 虛功原理在綫性係統中的應用： 將虛功原理應用於靜定結構的分析，特彆是求解復雜約束下的反力或構件內力。 虛位移法在靜定結構中的優勢： 對比直接力法，展示虛位移法在處理具有復雜運動的體係（如機構）時的優勢，即便在靜力學範疇內，它也提供瞭一種替代性的、簡潔的解題途徑。 第八章：靜定結構的廣義分析 本章將所學的基本平衡原理和虛功原理綜閤應用於更宏觀的靜定結構分析。 靜定與靜不定結構： 明確區分靜定（Statically Determinate）和靜不定（Statically Indeterminate）結構的概念。靜定結構完全可以通過平衡方程求解；靜不定結構則需要補充變形（柔性）條件。 梁的超靜定性與冗餘約束的識彆： 教授如何通過計數約束反力和平衡方程數目的關係來判斷結構的靜定性。 桁架的靜定性判斷： 討論平麵和空間桁架的靜定性判彆準則 ($m=2j-r$ 和 $m=3j-r_{3D}$ 及其修正)。 總結 本書內容由淺入深，從最基本的力、力矩概念齣發，逐步過渡到平麵和空間平衡方程的應用，隨後詳細講解瞭桁架、梁內力分析等經典工程應用，並引入瞭虛功原理這一高級分析工具。通過大量精心設計的例題和習題，讀者將能熟練掌握靜力學分析的全部核心技能，為後續的材料力學、結構力學乃至有限元分析打下堅實的基礎。本書強調分析的嚴謹性、方法的實用性，力求成為讀者案頭必備的工程力學參考書。

第十三章　動力學簡介，質點運動學
第１節 動力學簡介
第２節 質點的直綫運動
第３節 質點的三維運動
第４節 平麵上的轉動直綫、角速度以及角加速度
第５節 簡諧運動
第６節 平麵上麯綫的麯率
第７節 加速度的切綫及法綫分量，平麵運動
第８節 嚮量的微分
第９節 切綫及嚮心加速度的嚮量含意
第１０節 極座標
第１１節 運動學參考座標係統

第十四章　質點動力學
第１節 牛頓萬有引力定律
第２節 牛頓運動定律
第３節 牛頓參考座標係統
第４節 牛頓第二定律之應用
第５節 重力場中的質點運動

第十五章　質點的功能原理
第１節 簡介
第２節 功-力關係
第３節 功率-力關係
第４節 保守與非保守係統
第５節 外力與內力的位能
第６節 能量的基本觀念

第十六章　質點的動量原理
第１節 簡介
第２節 動量定律與動量守恆
第３節 質點係統的質量中心
第４節 碰撞或衝擊
第５節 非彈性碰撞
第６節 動量矩定律：動量矩守恆
第７節 相對於移動參考座標的動量矩
第８節 可變質量係統

第十七章　剛體運動學
第１節 平麵位移的種類
第２節 剛體的平麵運動
第３節 剛體切片在平麵運動時的速度
第４節 速度的瞬心
第５節 剛體切片在平麵運動時的加速度
第６節 角速度的嚮量特性
第７節 轉動力偶
第８節 剛體的廣義運動
第９節 剛體中的速度與加速度
第１０節 相對運動與轉動中的參考座標係統

第十八章　剛體的平麵動力學
第１節 剛體的平移
第２節 剛體隊一個軸的質量慣性矩
第３節 對固定軸轉動的剛體
第４節 鍾擺：對固定軸轉動的剛體
第５節 剛體的平麵運動

第十九章　剛體的能量及動量原理以及平麵運動
第１節 剛體平麵運動與立偶所做的功
第２節 機械係統上的功
第３節 剛體平麵運動的動能定律
第４節 剛體組成的保偶係統的動能定律
第５節 分離保守力與非保守力所做的功
第６節 傳動軸的功率
第７節 剛體運動的綫動量定律
第８節 剛體平麵運動的角動量定律

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翻開這本《工程力學：動力學》，我立刻被其係統性和嚴謹性所摺服。作者在處理動力學中的核心概念，如力、加速度、質量之間的關係時，運用瞭大量直觀的圖解和數學推導，使得這些抽象的概念變得易於理解。我特彆喜歡書中對“衝量”和“動量”的講解，作者通過分析棒球擊打、汽車碰撞等場景，生動地展示瞭動量變化與衝量的關係，讓我深刻理解瞭動量守恒在解決這類問題中的強大威力。此外，書中關於“功”與“能”的論述也讓我受益匪淺，作者不僅解釋瞭動能和勢能的定義，還詳細闡述瞭機械能守恒定律在理想狀態下的應用，以及非保守力做功對機械能的影響，這對於我理解實際工程中的能量損失問題非常有幫助。我對書中關於“振動”的章節尤為關注，作者從單自由度係統齣發，循序漸進地講解瞭自由振動、阻尼振動和受迫振動，並通過具體的例子，如彈簧振子、單擺等，讓抽象的數學模型變得生動形象。特彆是對於共振現象的闡釋，作者用簡潔明瞭的語言和圖示，清晰地解釋瞭其産生的機理和潛在的危害，這一點對於工程設計來說至關重要。閱讀此書，我不僅鞏固瞭理論知識，更重要的是培養瞭運用動力學原理分析和解決工程問題的能力。

评分☆☆☆☆☆

這本《工程力學：動力學》對我來說，是一本極具啓發性的教材。作者在處理“力的分解與閤成”時，采用瞭多種方法，包括圖解法和解析法，並且通過分析斜坡上物體的受力情況、多力作用下的物體平衡等，讓我能夠熟練運用這些工具來解決實際問題。書中對“能量”概念的講解，也讓我印象深刻，作者不僅介紹瞭動能和勢能，還詳細討論瞭功在改變物體能量中的作用，以及機械能守恒定律的適用範圍。這對於我理解機械係統的效率和能量損耗至關重要。我特彆喜歡書中關於“角動量”和“轉動慣量”的講解，作者從直觀的例子入手，例如鏇轉的冰上芭蕾舞者、陀螺的運動等，讓我能夠深刻理解角動量的概念，並進一步理解剛體繞定軸轉動的規律。書中關於“振動”的章節，作者的講解非常細緻，從簡諧運動的特性，到阻尼和驅動力的影響，再到共振現象的産生，每一步都解釋得非常清楚，讓我能夠理解這些現象在實際工程中的應用和危害。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，這本《工程力學：動力學》在深入探討動力學原理方麵做得相當齣色。我尤其欣賞作者對於“慣性”這一概念的細緻剖析，他不僅僅停留在定義層麵，更是通過豐富的物理情境，例如鏇轉座椅上的物體、高速行駛的車輛突然刹車等，來闡釋慣性力和慣性參考係的重要性。書中對於動量守恒定律的講解，可以說是鞭闢入裏，作者從最基本的碰撞問題入手，逐步推廣到更復雜的係統，比如火箭的推進原理，這一點我之前從來沒有想過可以用動量守恒來解釋得如此清楚。另外，在分析麯綫運動時，作者對於嚮心力和離心力的辨析也十分到位，避免瞭許多初學者容易混淆的地方，並且提供瞭許多關於天體運行、汽車轉彎等生動案例。我個人在閱讀過程中，對書中關於“功”和“能”的相互轉化關係的研究特彆感興趣，作者不僅講解瞭動能和勢能，還深入探討瞭非保守力做功時能量的變化，這對於理解機械效率、能量損耗等實際工程問題至關重要。特彆是關於變力做功的計算，作者提供的積分方法，雖然一開始需要一點時間去適應，但一旦掌握，解決起復雜問題來就事半功倍瞭。這本書的篇幅雖然不小，但內容安排得當，章節之間的過渡自然流暢，給我留下瞭深刻的印象。

评分☆☆☆☆☆

《工程力學：動力學》這本書給瞭我前所未有的學習體驗。作者在講解“相對運動”時，用瞭非常形象的比喻，例如在移動的火車上扔球，以及在鏇轉的木馬上觀察物體，這些都讓我在腦海中形成瞭清晰的圖像，從而理解瞭速度和加速度的相對性。書中對於“衝擊”和“動量”的講解，絕對是亮點，作者通過分析各種碰撞場景，從最簡單的彈性碰撞到非彈性的碰撞，詳細闡述瞭動量守恒定律的應用，並且還引入瞭“係數”的概念來衡量碰撞的恢復程度，這讓我對碰撞的物理過程有瞭更深刻的認識。我尤其喜歡書中關於“功”和“功率”的論述，作者不僅定義瞭功和功率，還通過計算起重機提升重物、汽車發動機做功等實際例子，讓我理解瞭這兩個概念在工程領域的實際意義。而且，作者還深入探討瞭“機械能守恒”的條件，以及在各種實際情況下能量如何發生轉化和損耗，這對於我理解機械效率和能量經濟性非常有幫助。此外，關於“振動”的章節，作者的講解非常係統，從最簡單的簡諧運動，到復雜的阻尼振動和受迫振動，每一步都循序漸進，配閤大量的圖解，使得抽象的數學公式變得生動形象。

评分☆☆☆☆☆

《工程力學：動力學》這本書的編排方式非常人性化。作者在講解“速度和加速度”時，從最基本的直綫運動入手，然後逐步過渡到麯綫運動，並詳細闡述瞭切嚮加速度和法嚮加速度的概念，這讓我能夠清晰地理解物體在運動過程中速度和方嚮的變化。書中對“功”和“功率”的論述，也讓我受益匪淺。作者通過分析起重機的工作效率、汽車的加速性能等實際例子，讓我深刻理解瞭功和功率在工程設計中的重要性。我尤其喜歡書中關於“動量”和“衝量”的講解，作者通過分析各種碰撞和爆炸問題，詳細闡述瞭動量守恒定律的應用，並且還引入瞭“衝擊”的概念，讓我能夠理解在短時間內作用的大力如何改變物體的動量。書中關於“振動”的章節，作者的講解也非常係統，從簡諧運動的數學模型，到各種振動係統的特性，再到受迫振動和共振現象，每一步都講解得非常透徹，讓我能夠理解這些現象在實際工程中的應用和規避方法。

评分☆☆☆☆☆

這本《工程力學：動力學》的編排和內容質量都屬上乘。作者在引入“角動量”這一概念時，並沒有直接給齣復雜的公式，而是從“力矩”和“角速度”這兩個相對容易理解的概念入手，逐步引導讀者認識到角動量的守恒性及其在分析鏇轉運動中的重要性。書中關於“剛體繞定軸轉動”的部分，作者的講解邏輯非常清晰，從轉動慣量的概念，到轉動微分方程的建立，再到求解各種轉動問題，每一步都做得非常到位，讓我能夠逐步建立起對剛體動力學的理解。尤其是書中在分析飛機起飛、直升機鏇翼轉動等實際案例時，運用瞭大量的計算和圖示，使得這些復雜的動力學現象不再是高不可攀，而是可以被清晰地分析和理解。我個人非常欣賞作者在講解“振動”問題時，所采用的“模態分析”的思想，雖然書中沒有直接使用這個術語，但作者通過對不同振動模式的分解和分析，讓我能夠理解復雜的振動現象是如何由簡單的基本振動疊加而成，這對於工程結構的抗震設計非常有啓發。另外，關於“能量”在動力學中的應用，作者也做瞭非常深入的探討，不僅講解瞭動能和勢能，還包括瞭彈性勢能、內能等，並通過一係列的例題，展示瞭如何利用能量守恒和能量轉換的原理來解決復雜的動力學問題。

评分☆☆☆☆☆

這本《工程力學：動力學》真是讓我大開眼界，從一開始我就被它嚴謹的邏輯和清晰的闡述所吸引。作者在處理牛頓運動定律、功和能、動量等核心概念時，總能用最淺顯易懂的方式呈現齣來，即使是像我這樣初次接觸動力學概念的讀者，也能迅速抓住重點。書中的例子也十分貼閤實際，像是分析汽車的加速和刹車過程，或者是計算拋體運動的軌跡，這些都讓抽象的理論變得生動形象。我特彆喜歡作者在講解振動和波的時候，運用瞭不少圖示和動畫（雖然書是印刷的，但作者的文字描述足夠讓我腦海中勾勒齣畫麵），這使得理解簡諧運動、阻尼振動和受迫振動不再是一件睏難的事情。更不用說書中關於能量守恒在動力學問題中的應用，作者通過一係列精心設計的例題，一步步引導我們如何運用能量方法來求解復雜的機械係統，這比單純套用公式要深刻得多。我花瞭相當多的時間在理解相對運動和剛體動力學上，作者循序漸進的講解，從速度和加速度的相對性，到角動量守恒和轉動慣量的概念，一點點地搭建起我在這方麵的知識體係。讀完這本書，我感覺自己對工程項目中常見的動力學問題有瞭更全麵的認識，也更有信心去麵對未來的挑戰瞭。

评分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本《工程力學：動力學》在理論深度和實踐應用之間取得瞭很好的平衡。作者在講解“牛頓第二定律”時，不僅僅是給齣瞭公式，而是通過各種實驗模擬，例如用不同質量的推車在光滑平麵上運動，或者用不同大小的力去推動同一物體，來直觀地展示力的作用效果，這讓我對力的概念有瞭更深的理解。書中對“能量”的講解，也做得非常齣色，作者不僅介紹瞭動能和勢能，還深入探討瞭能量在各種物理過程中的轉化，特彆是關於“功-能定理”的應用，讓我能夠更加便捷地求解一些力學問題。我特彆欣賞書中關於“角動量”的講解，作者通過分析鏇轉物體的運動，例如行星的運行軌道、迴轉儀的工作原理等，讓我深刻理解瞭角動量守恒定律的重要性。書中關於“振動”的章節，作者的講解也十分係統，從簡諧振動的基本方程，到阻尼振動和受迫振動的分析，再到共振現象的發生機理，都講解得非常清晰，讓我能夠理解這些現象在工程結構設計中的影響。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，《工程力學：動力學》這本書在講解基礎概念方麵，做得非常到位。作者在介紹“牛頓運動定律”時，不僅僅是羅列公式，而是通過生動的實驗場景，例如慣性定律在地球上和太空中的錶現，以及不同質量的物體受力後的運動差異，來幫助讀者理解這些基本定律的內涵。我特彆欣賞書中對“功”和“能”的闡述，作者不僅區分瞭動能和勢能，還深入講解瞭能量守恒定律在各種物理過程中的應用，從簡單的物體下落到復雜的機械係統，都運用能量的視角進行瞭分析，這讓我對問題的解決思路有瞭新的認識。書中關於“動量”和“衝量”的講解，也同樣精彩，通過分析各種衝擊和碰撞問題，如颱球碰撞、火箭發射等，清晰地展示瞭動量守恒和衝量的概念，讓我能夠更準確地理解和計算這些過程。我對書中關於“振動”的章節尤為關注，作者從簡單的振動模型開始，逐步引入阻尼和外力，講解瞭自由振動、阻尼振動和受迫振動，並通過大量的圖示和數學推導，讓我能夠透徹理解這些振動現象的産生機理和特點。

评分☆☆☆☆☆

這本《工程力學：動力學》的書籍內容給我留下瞭深刻的印象，尤其是作者在闡述“相對速度與相對加速度”時，采用的分析方法非常獨特。作者並未止步於基礎概念的介紹，而是通過設定不同的參考係，並運用嚮量分析來求解相對運動的問題，這使得我在處理復雜的運動場景時，能夠更加得心應手。書中對“衝量-動量定理”的深入剖析，是我學習的重點和難點，作者通過一係列精心設計的例子，比如汽車碰撞、物體受到的瞬間打擊等，讓我充分理解瞭衝量在改變物體動量過程中的關鍵作用，並且掌握瞭如何利用這一定理來分析和預測碰撞的結果。我個人對書中“轉動慣量”和“角動量”這兩個概念的深入探討尤為著迷，作者通過對不同形狀和質量分布的物體進行分析，展示瞭轉動慣量是如何影響物體的轉動狀態，以及角動量守恒定律在鏇轉係統中的重要性，例如花樣滑冰運動員的鏇轉加速。此外，書中關於“簡諧振動”的講解，也十分到位，作者不僅解釋瞭簡諧振動的數學模型，還詳細討論瞭振幅、周期、相位等參數，並通過對彈簧振子、單擺等典型係統的分析，讓我對振動現象有瞭更直觀的認識。