簡(jiǎn)明工程力學(xué)

前言

　　本教材是按照48～72學(xué)時(shí)編寫的，適用于機(jī)械類、材料類、自動(dòng)控制、儀表設(shè)計(jì)類等專業(yè)的本專科、高職高專學(xué)生使用，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源也可供成人業(yè)余教育和網(wǎng)絡(luò)教育。　　近年來(lái)，隨著應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)工作地不斷推進(jìn)，特別是三本、高職高專教育的迅猛發(fā)展，對(duì)工程力學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式和教材內(nèi)容提出了現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題：學(xué)時(shí)減少，難度降低，但對(duì)內(nèi)容的系統(tǒng)性和覆蓋面提出了較高的要求。本教材強(qiáng)調(diào)工程力學(xué)課程的“工程性”，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問(wèn)題的一般思路；根據(jù)機(jī)械類、近機(jī)類的專業(yè)特點(diǎn)，構(gòu)建了層次分明的各部分教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容。本教材打破傳統(tǒng)工程力學(xué)中靜力學(xué)、材料力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容的組合模式，采用工程問(wèn)題設(shè)計(jì)和制造流程的思路來(lái)編寫。在原來(lái)材料力學(xué)部分引入外力分析、內(nèi)力分析、應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算、變形剛度計(jì)算的循環(huán)過(guò)程；在理論力學(xué)部分注意利用學(xué)生的物理知識(shí)，加入了動(dòng)系轉(zhuǎn)動(dòng)加速度分析的內(nèi)容，完善了運(yùn)動(dòng)學(xué)平面運(yùn)動(dòng)分析的內(nèi)容：動(dòng)力學(xué)中首先學(xué)習(xí)動(dòng)靜法，是學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)也能掌握一種動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法，并把彈性桿件動(dòng)應(yīng)力計(jì)算融入動(dòng)力學(xué)部分，保持了知識(shí)的系統(tǒng)性。　　全書分為三篇十二章。第一篇為靜力學(xué)，包括結(jié)構(gòu)靜力分析、力系的簡(jiǎn)化、平衡力系及其應(yīng)用。第二篇為彈性桿件承載能力分析，即彈性桿件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，包括桿件內(nèi)力分析、桿件應(yīng)力和強(qiáng)度分析、桿件變形和剛度分析、受壓桿件的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。第三篇為運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)，在物理學(xué)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)和剛體基本運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)、剛體平面運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力學(xué)基本概念及動(dòng)靜法、動(dòng)力學(xué)普遍定理及其應(yīng)用?！　‰S著有限元模擬和其他數(shù)值計(jì)算商業(yè)軟件的不斷完善和應(yīng)用，工程力學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)不再?gòu)?qiáng)調(diào)復(fù)雜、煩瑣的計(jì)算過(guò)程和計(jì)算方法，在掌握基本概念、方法的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的力學(xué)建模能力是當(dāng)前工程力學(xué)教學(xué)中應(yīng)大力關(guān)注的。利用典型工程實(shí)際問(wèn)題的分析過(guò)程，通過(guò)設(shè)置一些力學(xué)建模問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)力學(xué)的發(fā)散性思維能力，是編寫此教材的出發(fā)點(diǎn)之一。該教材注重通過(guò)工程實(shí)際問(wèn)題提煉力學(xué)模型，引出力學(xué)理論，從而增強(qiáng)學(xué)生力學(xué)建模的能力和準(zhǔn)確分析計(jì)算的能力?！　≡诹?xí)題設(shè)置方面，注重開(kāi)發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維，習(xí)題結(jié)構(gòu)多樣性，每章設(shè)計(jì)靈活多樣的判斷題、選擇題、填空題和計(jì)算題。結(jié)合工程圖片，設(shè)計(jì)了一些定性分析的題目，以培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)建模和分析工程實(shí)際問(wèn)題的能力；關(guān)鍵詞匯給出英語(yǔ)解釋，加大學(xué)生的專業(yè)外語(yǔ)詞匯量。另外本教材配有多媒體課件，方便教師授課和學(xué)生自學(xué)。

內(nèi)容概要

本教材是按照應(yīng)用型本、專科人才培養(yǎng)的要求編寫的，全書系統(tǒng)介紹了靜力學(xué)、桿件的強(qiáng)度和剛度分析、穩(wěn)定性、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的基本概念和基本方法。    本教材適合機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)本、專科生使用，學(xué)時(shí)為48～72學(xué)時(shí)，也可供類似專業(yè)高職高專學(xué)生使用，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源也可供成人業(yè)余教育和網(wǎng)絡(luò)教育。

作者簡(jiǎn)介

徐鵬，男，山西永濟(jì)市人，1969年生，工學(xué)博士、中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所博士后，博士畢業(yè)論文被評(píng)為2006年山西省優(yōu)秀博士論文。1992年畢業(yè)于太原理工大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)，現(xiàn)為中北大學(xué)力學(xué)系教授、碩士生導(dǎo)師。 
    徐鵬教授長(zhǎng)期從事工程力學(xué)、材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)、ANSYS

書籍目錄

緒論第一篇  靜力學(xué)  第一章  結(jié)構(gòu)受力分析    第一節(jié)  靜力學(xué)基本概念    第二節(jié)  典型約束與約束反力    第三節(jié)  物體的受力分析和受力圖    第四節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第二章  力系的簡(jiǎn)化    第一節(jié)  力在坐標(biāo)軸上的投影    第二節(jié)  匯交力系的合成    第三節(jié)  力對(duì)點(diǎn)的矩和力對(duì)軸的矩    第四節(jié)  力偶理論    第五節(jié)  力的平移定理    第六節(jié)  任意力系的簡(jiǎn)化    第七節(jié)  總結(jié)和討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第三章  平衡力系及其應(yīng)用    第一節(jié)  空間力系的平衡方程及其應(yīng)用    第二節(jié)  平面力系的平衡方程及其應(yīng)用    第三節(jié)  考慮摩擦的平衡問(wèn)題簡(jiǎn)介    第四節(jié)  重心、質(zhì)心、形心與靜矩    第五節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B第二篇  彈性桿件承載能力分析  第四章  桿件內(nèi)力分析    第一節(jié)  變形固體的基本假設(shè)    第二節(jié)  內(nèi)力分析方法及內(nèi)力分量    第三節(jié)  軸向拉壓變形的內(nèi)力分析    第四節(jié)  扭轉(zhuǎn)變形的內(nèi)力分析    第五節(jié)  彎曲變形的內(nèi)力分析    第六節(jié)  組合變形的內(nèi)力分析    第七節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第五章  桿件應(yīng)力和強(qiáng)度分析    第一節(jié)  應(yīng)力和應(yīng)變的初步概念    第二節(jié)  桿件軸向拉壓變形時(shí)的應(yīng)力    第三節(jié)  材料的力學(xué)性能與失效判據(jù)    第四節(jié)  剪切與擠壓的實(shí)用強(qiáng)度分析    第五節(jié)  圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)力和強(qiáng)度分析    第六節(jié)  細(xì)長(zhǎng)梁彎曲時(shí)應(yīng)力和強(qiáng)度分析    第七節(jié)  斜彎曲及拉壓彎曲組合時(shí)強(qiáng)度分析    第八節(jié)  平面應(yīng)力狀態(tài)分析及廣義胡克定律    第九節(jié)  復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度失效判據(jù)及其應(yīng)用    第十節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第六章  桿件變形和剛度分析    第一節(jié)  桿件軸向拉壓變形    第二節(jié)  圓軸扭轉(zhuǎn)變形和剛度分析    第三節(jié)  細(xì)長(zhǎng)梁彎曲變形和剛度分析    第四節(jié)  簡(jiǎn)單超靜定問(wèn)題分析    第五節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第七章  受壓桿件的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)    第一節(jié)  壓桿穩(wěn)定的概念    第二節(jié)  壓桿的臨界壓力和臨界應(yīng)力    第三節(jié)  壓桿的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)    第四節(jié)  提高壓桿穩(wěn)定性的措施    第五節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B第三篇  運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)  第八章  質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)和剛體基本運(yùn)動(dòng)    第一節(jié)  不同坐標(biāo)系下點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)描述    第二節(jié)  剛體的基本運(yùn)動(dòng)    第三節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第九章  點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)    第一節(jié)  點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)的基本概念    第二節(jié)  點(diǎn)的速度合成定理    第三節(jié)  牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成    第四節(jié)  牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的加速度合成簡(jiǎn)介    第五節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第十章  剛體的平面運(yùn)動(dòng)    第一節(jié)  剛體平面運(yùn)動(dòng)概述與運(yùn)動(dòng)分解    第二節(jié)  平面圖形上各點(diǎn)的速度分析    第三節(jié)  平面圖形上各點(diǎn)的加速度分析    第四節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第十一章  動(dòng)力學(xué)基本概念及動(dòng)靜法    第一節(jié)  動(dòng)力學(xué)概述    第二節(jié)  質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程    第三節(jié)  動(dòng)力學(xué)基本概念    第四節(jié)  慣性力與達(dá)朗貝爾原理    第五節(jié)  剛體慣性力系的簡(jiǎn)化    第六節(jié)  彈性構(gòu)件的動(dòng)應(yīng)力計(jì)算    第七節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B  第十二章  動(dòng)力學(xué)普遍定理及其應(yīng)用    第一節(jié)  動(dòng)量定理    第二節(jié)  動(dòng)量矩定理    第三節(jié)  動(dòng)能定理    第四節(jié)  碰撞    第五節(jié)  單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)    第六節(jié)  總結(jié)與討論    習(xí)題A    習(xí)題B部分習(xí)題答案附錄  型鋼表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　靜力學(xué)（statics）是學(xué)習(xí)本書后續(xù)兩篇內(nèi)容的基礎(chǔ)，也是機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)。　　本篇內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)靜力分析、力系的簡(jiǎn)化、平衡力系及其應(yīng)用?！　§o力學(xué)是研究物體在力系作用下的平衡規(guī)律的學(xué)科。所謂平衡（equilibrium），是指物體相對(duì)于慣性參考系處于靜止或進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，它是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種特殊狀態(tài)。在一般工程問(wèn)題中，通常把與地球相固結(jié)的參考系當(dāng)做慣性參考系。若物體相對(duì)于地球保持靜止或進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，就稱此物體處于平衡狀態(tài)。　　靜力學(xué)中研究的對(duì)象主要是剛體，所以靜力學(xué)又稱為剛體靜力學(xué)。所謂剛體（rigid body），就是在受力作用下，體內(nèi)任意兩點(diǎn)間的距離都不會(huì)改變的物體，也就是在力的作用下不變形的物體，實(shí)際上，任何物體受力以后，都將產(chǎn)生不同程度的變形。例如，汽車駛過(guò)一座大橋，橋墩會(huì)發(fā)生壓縮變形，橋梁相應(yīng)也會(huì)發(fā)生彎曲變形等，只是這種變形非常微小，在一些力學(xué)問(wèn)題中可以忽略不計(jì)。所以，當(dāng)物體受力作用時(shí)產(chǎn)生的變形很小而且不影響我們討論問(wèn)題的實(shí)質(zhì)時(shí)，就可以忽略其變形，將其視為剛體?？梢?jiàn)，剛體是一個(gè)理想化的力學(xué)模型。　　力（force）是物體間的相互機(jī)械作用，這種作用可使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀發(fā)生改變。改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效應(yīng)稱為外效應(yīng)，也叫運(yùn)動(dòng)效應(yīng)；改變物體形狀的效應(yīng)稱為內(nèi)效應(yīng)，也稱為變形效應(yīng)。在本篇內(nèi)容中，我們主要關(guān)注其外效應(yīng)，即運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。在本書的第二篇內(nèi)容中，我們將介紹力的內(nèi)效應(yīng)?！　∥矬w間機(jī)械作用的形式是多種多樣的，但大體上可以分為兩類：一類是通過(guò)物質(zhì)的一種形式——場(chǎng)而起作用的，如重力、萬(wàn)有引力、電磁力等；一類是由兩個(gè)物體直接接觸而發(fā)生的，如兩物體間的壓力、摩擦力等。不論哪種情況，力都不能脫離物體存在，這也是分析力的依據(jù)?！　?shí)踐證明，力對(duì)物體的效應(yīng)取決于力的大小、方向和作用點(diǎn)（point ofaction），這三者稱為力的三要素。三要素中任何一個(gè)要素的改變都將引起力對(duì)物體效應(yīng)的改變?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《簡(jiǎn)明工程力學(xué)》是山西省高等職業(yè)教育教學(xué)研究與實(shí)踐項(xiàng)目《工學(xué)結(jié)合的工程力學(xué)精品課程建設(shè)的研究與實(shí)踐》的研究成果之一?！肮W(xué)結(jié)合”是一種現(xiàn)代職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式，其目的在于按照企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的需求，塑造和培養(yǎng)新型、生產(chǎn)一線的技術(shù)操作人員?！　”窘虒W(xué)研究成果以建設(shè)一流的教師隊(duì)伍為基礎(chǔ)，在深化工程力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，拓展學(xué)生的工程應(yīng)用背景，強(qiáng)調(diào)工程力學(xué)的“工程性”。在培養(yǎng)學(xué)生解決工程問(wèn)題能力的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、實(shí)踐積極性，進(jìn)一步達(dá)到理論與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的目的。通過(guò)建立完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，努力適應(yīng)新條件下對(duì)高職學(xué)生考核、評(píng)價(jià)體系的需要，全面體現(xiàn)了以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為根本、以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為重點(diǎn)的教育思想。





圖書封面






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