分析力学 教学大纲
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课程编号:
分析力学
Analytical mechanics
授课学院:
授课教师:教授
开课学期:春季学时:30 学分:2
一、课程的目的和基本要求(200字左右)
学会用数学的方法建立多自由度系统的动力学数学模型。掌握虚位移原理,达郎伯原理。正确求解质心系的平衡和动力学问题,掌握质点系自由度和广义坐标的概念,准确推导出拉格郎日方程,分析首次积分的意义。理解哈密顿原理,了解哈密顿正则方程和非完整系统的基本概念。
二、课程内容简介及学时分配建议(或专题课、进展课的内容架构)
第一章分析力学的基本概念
主要教学内容:
1.1分析力学的研究对象约束
1.2广义坐标自由度
1.3位形空间状态空间相空间
1.4虚位移虚速度
1.5理想约束
教学时数:4
教学要求:了解分析力学的研究对象,理解本章基本概念。重点:约束、广义坐标、位形空间、
状态空间、相空间、虚位移、虚速度。难点:虚位移,虚速度
第二章虚位移原理和达朗伯原理
主要教学内容:
2.1虚位移原理
2.2用广义力表示的虚位移
2.3质点系在有势力作用下的平衡问题
2.4朗伯原理
2.5惯性力系的简化
教学时数:4
教学要求:掌握利用虚位移原理、达朗伯原理,求解问题的方法,本节的重点是虚位移原理,
达朗伯原理,难点是用广义力表示的虚位移、惯性力系的简化。
第三章动力学方程的三种基本形式
主要教学内容:
3.1虚功形式的动力学方程—动力学普遍方程
3.2虚功率形式的动力学方程
3.3高斯形式的动力学方程
教学时数:4
教学要求:掌握三种形式的动力学基本方程。重点和难点是虚功形式的动力学方程—动力学普遍方程
第四章高斯最小拘束原理
主要教学内容:
4.1高斯最小拘束原理
4.2拘束的物理意义
教学时数:2
教学要求:掌握高斯最小拘束原理及拘束的物理意义,能运用该原理作基本计算。重点和难点是拘束的概念及物理意义。
第五章哈密顿原理
主要教学内容:
5.1哈密顿原理
5.2哈密顿原理在连续体动力学中的应用
教学时数:4
教学要求:理解哈密顿原理。本节重点是哈密顿原理,难点是哈密顿原理在连续体动力学中的应用
第六章拉格朗日第二类方程
主要教学内容:
6.1动能的广义坐标表达式
6.2拉格朗日第二类方程
6.3拉格朗日的首次积分
6.4拉格朗日方程的降维法
6.5耗散系统
教学时数:6
教学要求:理想约束下的拉格朗日第二类方程,拉氏变量,首次积分的意义,循环坐标,掌握广义动量,广义能量的概念,本节的重点是首次积分,难点是动能在广义坐标下的表示。
第七章哈密顿正则方程
主要教学内容:
7.1哈密顿正则方程
7.2哈密顿正则方程的首次积分
7.3 泊松括号泊松定理
7.4 正则变换
教学时数:4
教学要求:了解哈密顿函数,哈密顿正则方程。理解哈密顿正则方程的意义,重点和难点是哈密顿正则方程的首次积分。
三、先修课程
《理论力学》
四、教材及主要参考书
教材:
[1] 叶敏肖龙翔编著,《分析力学》,天津,天津大学出版社,2001.4
教学参考书:
[1] 许庆余等编著,《分析力学》,北京,高等教育出版社,1992
[2] 哈工大理论力学教研室编,《理论力学》,北京,高等教育出版社,1997
五、适用专业
机械设计理论
课程责任教师:主管院长(签字、公章):2010年3月18日年月日