工程力學

前言

　　本書是依據(jù)教育部制定的高職高專機電類專業(yè)工程力學課程教學基本要求，緊緊圍繞高等職業(yè)教育機電類專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求編寫的，適合作為高等職業(yè)院校及成人高等教育機電類專業(yè)工程力學課程的教學用書，參考學時為80-90學時，也可作為有關(guān)專業(yè)和工程人員參考用書或培訓教材。　　在本書編寫過程中，結(jié)合多年的高等職業(yè)教育教學實踐經(jīng)驗，從培養(yǎng)學生初步形成工程意識入手，在內(nèi)容取舍上，既保證基本知識內(nèi)容，又注重力學知識在工程中的實用，突出高等職業(yè)教育的特色。本書編寫具有以下幾個特點：　　1.本書緊緊圍繞高等職業(yè)教育培養(yǎng)技能型人才的要求，正確處理知識、能力的辯證統(tǒng)一關(guān)系，其理論知識深淺適度，結(jié)構(gòu)體系編排合理，內(nèi)容處理得當，語言簡練、嚴謹，便于教師組織教學，易于學生自學?！　?.為便于學生認知學習，在教學內(nèi)容的組織編排上，減少理論推導，強化工程應(yīng)用?！　?.理論聯(lián)系實際，增強工程實用性。將工程實例以立體圖或灰度圖的形式，或者以立體實物效果圖配力學模型、受力分析圖等形式呈現(xiàn)出來，便于學生建立力學模型和進行受力分析；有助于學生理解所學知識，增強學生的學習興趣；有利于培養(yǎng)學生工程意識，提高力學素養(yǎng)?！　”窘滩呐涮子袛?shù)字化教學系統(tǒng)、試題庫、網(wǎng)絡(luò)課程。教師可通過數(shù)字化教學系統(tǒng)利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)輔助授課。授課時，通過數(shù)字化教學系統(tǒng)素材庫中提供的素材、互聯(lián)網(wǎng)素材或自己引入到本系統(tǒng)的素材按自定的順序組織出自己的電子掛圖或電子教案，既符合課程的一些共同規(guī)律又充分滿足教師各自的個性化教學需要。通過配套的試題庫系統(tǒng)，可根據(jù)要求迅速生成試卷及對應(yīng)的答案，并且以Word文檔的形式輸出，也可用于考教分高。通過封底的學習卡賬號和密碼，可瀏覽相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)課程，便于學生課后自學。

內(nèi)容概要

　　《工程力學（多學時）》是依據(jù)教育部制定的高職高專機電類專業(yè)工程力學課程教學基本要求，緊緊圍繞高等職業(yè)教育機電類專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求編寫的?！豆こ塘W（多學時）》分3篇共14章，內(nèi)容分為剛體靜力學、材料力學和剛體運動力學三部分。剛體靜力學包括剛體靜力學基礎(chǔ)、平面力系、空間力系與重心；材料力學包括軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓、圓軸扭轉(zhuǎn)、梁的彎曲、強度理論組合變形、壓桿穩(wěn)定、動載荷和交變應(yīng)力；剛體運動力學包括質(zhì)點的運動、剛體的基本運動、質(zhì)點和剛體的合成運動、動能定理。每章后均有課后小結(jié)和習題?！豆こ塘W（多學時）》適合作為高等職業(yè)院校及成人高等教育機電類專業(yè)工程力學課程的教學用書，參考學時為80～90學時，也可作為有關(guān)專業(yè)和工程人員參考用書或培訓教材。

書籍目錄

緒論第一篇 剛體靜力學第1章 剛體靜力學基礎(chǔ)1.1 靜力學的基本概念和公理1.2 約束與約束力1.3 構(gòu)件的受力圖課后小結(jié)習題第2章 平面力系2.1 平面匯交力系合成的解析法2.2 力矩和力偶2.3 平面任意力系的簡化2.4 平衡力系的平衡方程及應(yīng)用2.5 物體系統(tǒng)的平衡問題2.6 考慮摩擦時的平衡問題課后小結(jié)習題第3章 空間力系與重心3.1 力在空間直角坐標軸上的投影和力對軸之矩3.2 空間力系的簡化與平衡3.3 重心課后小結(jié)習題第二篇 材料力學第4章 軸向拉伸與壓縮4.1 材料力學基礎(chǔ)4.2 軸向拉伸和壓縮4.3 軸向拉伸和壓縮時截面上的應(yīng)力4.4 軸向拉伸（壓縮）桿的變形4.5 材料在軸向栽荷作用下的力學性能4.6 軸向拉伸（壓縮）桿的強度計算4.7 軸向拉伸（壓縮）桿的靜不定問題4.8 應(yīng)力集中的概念課后小結(jié)習題第5章 剪切與擠壓5.1 剪切的概念5.2 剪切的實用計算5.3 擠壓及其實用計算5.4 剪切胡克定律課后小結(jié)習題第6章 圓軸扭轉(zhuǎn)6.1 圓軸扭轉(zhuǎn)的概念6.2 扭矩扭矩圖6.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形6.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度和剛度計算課后小結(jié)習題第7章 梁的彎曲7.1 彎曲的概念7.2 梁彎曲橫截面上的內(nèi)力——剪力和彎矩7.3 剪力圖和彎矩圖7.4 粱的彎曲應(yīng)力7.5 梁彎曲時的強度計算7.6 提高梁強度與剛度的措施7.7 梁的彎曲變形課后小結(jié)習題第8章 強度理論組合變形8.1 應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)分析8.2 強度理論8.3 組合變形時的強度計算課后小結(jié)習題第9章 壓桿穩(wěn)定9.1 壓桿穩(wěn)定的概念9.2 壓桿穩(wěn)定的臨界力和臨界應(yīng)力9.3 壓桿穩(wěn)定性計算9.4 提高壓桿穩(wěn)定性的措施課后小結(jié)習題第10章 動載荷和交變應(yīng)力10.1 動栽荷的概念10.2 交變應(yīng)力與疲勞失效10.3 材料的疲勞極限10.4 提高構(gòu)件疲勞強度的措施課后小結(jié)習題第三篇 剛體運動力學第11章 質(zhì)點的運動11.1 點的運動11.2 質(zhì)點的動力學方程11.3 質(zhì)點的動靜法課后小結(jié)習題第12章 剛體的基本運動12.1 剛體的平行移動12.2 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動12.3 基本運動剛體動力學方程12.4 剛體作基本運動時慣性力系的簡化課后小結(jié)習題第13章 質(zhì)點和剛體的合成運動13.1 點的合成運動的概念13.2 點的速度合成定理13.3 剛體平面運動的基本概念13.4 剛體平面運動各點的速度分析課后小結(jié)習題第14章 動能定理14.1 功和功率14.2 動能14.3 動能定理課后小結(jié)習題附錄 型鋼規(guī)格表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　工程力學是研究物體機械運動一般規(guī)律，以及構(gòu)件強度、剛度和穩(wěn)定性的一門科學，它涵蓋了靜力學、材料力學和運動力學的有關(guān)內(nèi)容。　　1.機械工程中的力學問題　　機械與力學有著不解之緣，兩者相互依存、相互促進、相互發(fā)展。在各種機械設(shè)備的設(shè)計、制造、運行、使用過程中，大量地用到力學理論，研究分析、力學實驗和計算來解決諸如強度、剛度、穩(wěn)定性及振動等方面的問題。各種機械設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)都是由若干基本的零、部件按照一定規(guī)律組成的，稱其為構(gòu)件。構(gòu)件工作時要承受載荷作用，為使構(gòu)件在載荷作用下能夠正常工作而不損壞，也不發(fā)生過度的變形，或者出現(xiàn)因構(gòu)件的破損而導致設(shè)備無法正常運行的情況，這就是力學中所要解決的強度問題。如金屬切削機床的主軸在切削加工工件時，主軸是不允許出現(xiàn)變形的，否則將直接影響到工件的加工精度，變形是剛度問題。除此之外，某些機構(gòu)、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件除進行強度、剛度分析外，還應(yīng)校核穩(wěn)定性。如起重機伸縮臂的弦桿、液壓挖掘機的頂桿、內(nèi)燃機的活塞桿等，如果承受過大的軸向壓力，就會突然發(fā)生彎曲，失去原有穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為失穩(wěn)。因此，對于某些受壓構(gòu)件除進行強度、剛度分析外，還應(yīng)進行穩(wěn)定性分析。以上這些就是構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題。為保證機械設(shè)備能夠安全可靠地正常工作，機械中的所有構(gòu)件都應(yīng)具有足夠的承載能力。構(gòu)件的承載能力就是機械工程中常常遇到的力學問題?！　?.工程力學的主要內(nèi)容和任務(wù)　　所謂“機械運動”是指物體在空間的位置隨時間而發(fā)生的變化，這是自然界中及生產(chǎn)實踐中最為常見也是最基本的運動形式。自然界中的物體，由于相互間的機械作用，即力的作用，使物體處于平衡或運動狀態(tài)，同時使物體的形狀發(fā)生改變。使物體運動狀態(tài)改變（包括平衡狀態(tài)）是力的外效應(yīng)；使物體變形是力的內(nèi)效應(yīng)。平衡是指物體相對于地球（作為參考體）處于靜止狀態(tài)或作勻速直線運動狀態(tài)。本課程研究物體的受力、平衡、運動、變形等基本規(guī)律?！　∷懻摰膬?nèi)容可分為兩大類：一是研究作用在物體上的力與運動之間的關(guān)系；二是研究作用在物體上的力與變形之間的關(guān)系，物體的運動與變形都與作用其上的力有著密切的關(guān)系?！　∑胶馐菣C械運動的特殊情況，作用于物體上的力系必須滿足一定的條件，物體才能處于平衡狀態(tài)。物體的受力分析方法，力系的等效與簡化，力系的平衡條件及利用平衡方程求解未知力，即研究剛體在力的作用下的平衡規(guī)律，是剛體靜力學研究的主要任務(wù)?！　‘斪饔糜谖矬w上的力不滿足平衡條件時，物體將運動。物體運動時其位置變化的規(guī)律——軌跡、速度、加速度等，建立物體運動狀態(tài)的變化與其受力之間的關(guān)系，是運動力學所要解決的問題。

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