理论力学(动力学专题)
理论力学(动力学专题)
1万+ 人选课
更新日期:2025/04/29
开课时间2025/02/17 - 2025/06/29
课程周期19 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。理论力学(动力学专题)是理论力学中专门研究各类工程应用中的动力学问题规律的科学,不仅可以直接用于生产实践以及研究自然规律,它还是很多后续课程的基础。因此是一门很重要的技术基础课,同时也是智能机器人、智能制造等“新工科”专业的重要组成部分。

   理论力学(动力学专题) 是一门理论性较强的技术基础课 。学习该课程的目的是:

1、工程专业特别是“新工科”专业要解决大量的机械运动动力学、自动化控制动力学、航天器姿态控制动力学等,这些都属于比较复杂的动力学问题,该门课程的相关动力学理论和方法可以帮助学习解决这类问题。所以学习理论力学(动力学专题)是为解决工程问题打下一定的基础

2、该课程是研究力学中最普遍、最基本的动力学规律的科学。很多工程专业的课程,例如材料力学、机械原理、机械设计、结构力学、弹塑性力学、流体力学、飞行力学、振动理论、断裂力学以及许多专业课程等,都要以该课程内容为基础,所以该课程是学习一系列后续课程的重要基础。 随着现代科学技术的发展,力学的研究内容已渗透到其它学科领域,形成了诸于生物力学、电磁流体力学、爆炸力学、物理力学等交叉力学。这些新兴学科的建立都必须以坚实的理论力学动力学知识为基础

3、该课程的研究方法,与其它学科的研究方法有不少相同之处。因此充分理解和掌握课程的研究方法,不仅可以深入地掌握这门学科,而且有助于学习其他科学技术理论,有助于培养辩证唯物主义世界观,培养正确分析问题和解决问题的能力,为今后解决生产实际问题,从事科学研究工作打下基础。

本课主要讲授与理论力学中与动力学内容对应的各种专题内容包括析力学基础、非惯性系中的质点动力学、碰撞理论及应用、机械振动基础理论及应用、自由刚体运动理论变质量动力学等六个与"新工科"专业实际应用联系密切的动力学专题内容。它们既是对经典动力学理论的深入和拓展,也为经典理论解决实际工程应用问题提供了理论与技术的指导,特别是为“新工科”专业人才培养有特殊意义。本课程对应的教材为哈工大理论力学教研室编写,高等教育出版社出版的《理论力学II》第九版。

课程大纲

第一讲 绪论

1.1 学习本课程的意义(7:16)

1.2 课程的主要内容(9:58)

第二讲 动力学普遍方程

2.1 自由度与广义坐标(14:07)

2.2 广义坐标表示的质点系的平衡条件(19:29)

2.3 保守系统的平衡条件及稳定性(10:17)

2.4 动力学普遍方程(10:58)

第二讲 动力学普遍方程测验

第三讲 第二类拉格朗日方程

3.1 第二类拉格朗日方程的推导(18:26)

3.2 第二类拉格朗日方程的应用(18:03)

3.3 拉格朗日方程的初积分(14:56)

第三讲单元测试(3\')

第四讲 第一类拉格朗日方程

4.1 第一类拉格朗日方程(11:42)

第一类拉格朗日测验题(2\')

第五讲 非惯性系中的质点动力学

5.1 非惯性系中质点动力学的基本方程(9:47)

5.2 非惯性系中质点动力学的应用(13:09)

5.3 质点相对地球表面的运动微分方程(21:33)

5.4 非惯性系中质点的动能定理(11:34)

第五讲单元测试(3\')

第六讲 碰撞理论

6.1 碰撞的分类·碰撞问题的简化(6:49)

6.2 用于碰撞过程的基本定理(9:00)

6.3 质点对固定面的碰撞·恢复因数(8:51)

第六讲单元测试(2\')

第七讲 碰撞理论的应用

7.1 碰撞问题举例(19:29)

7.2 碰撞对绕定轴转动刚体的作用(11:09)

第七讲单元测试(3\')

第八讲 单自由度系统的自由振动理论

8.1 单自由度系统的自由振动(25:38)

8.2 计算固有频率的能量法(10:42)

8.3 单自由度系统的有阻尼自由振动(18:19)

第八讲单元测试(2\')

第九讲 单自由度系统的受迫振动理论

9.1 单自由度系统的无阻尼受迫振动(20:35)

9.2 单自由度系统的有阻尼受迫振动(14:45)

第九讲单元测试(2\')

第十讲 转子的临界转速与隔振

10.1 转子的临界转速(4:52)

10.2 隔振(12:39)

第十讲单元测试(2\')

第十一讲 两个自由度系统的振动理论

11.1 两个自由度系统的自由振动(26:14)

11.2 两个自由度系统的受迫振动(16:51)

第十一讲单元测试(2\')

第十二讲 刚体绕定点运动的运动学描述

12.1 刚体绕定点运动的运动方程(13:35)

12.2 欧拉定理(5:24)

12.3 瞬时转动轴·角速度·角加速度,各点的速度、加速度(14:09)

第十二讲单元测试(2\')

第十三讲 自由刚体的运动

13.1 自由刚体的运动方程(4:28)

13.2 自由刚体内任一点的速度和加速度(5:24)

第十四讲 刚体运动的合成

14.1 平移与平移的合成(2:26)

14.2 绕两个平行轴转动的合成(12:45)

14.3 绕相交轴转动的合成(9:01)

14.4 平移与转动的合成(7:01)

第十四讲单元测试(1\')

第十五讲 陀螺仪近似理论

15.1 赖柴(莱沙尔)定理(7:28)

15.2 陀螺的性质(7:06)

15.3 陀螺效应与陀螺力矩(6:15)

第十五讲单元测试(2\')

第十六讲 变质量动力学

16.1 变质量质点的运动微分方程(6:42)

16.2 变质量动力学在火箭发射中的应用(20:44)

16.3 变质量质点的动力学普遍定理(17:53)

第十六讲单元测试(3\')