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,包括分析力学基础、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、自由刚体运动理论和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。
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\')