工程力學(xué)應(yīng)用教程

內(nèi)容概要

《工程力學(xué)應(yīng)用教程》以培養(yǎng)高技能工程人員職業(yè)能力要求為原則，以對工程構(gòu)件特別是機械構(gòu)件的力學(xué)分析、承載能力校核、動力學(xué)分析能力為主線將傳統(tǒng)的工程力學(xué)內(nèi)容整合為三大能力模塊：靜力學(xué)平衡力系分析計算、構(gòu)件承載能力校核與計算、剛質(zhì)點的運動力學(xué)分析。每個模塊下的項目以“工作案例任務(wù)”引領(lǐng)創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境，以“必需、夠用”為度精選教學(xué)內(nèi)容，簡化了設(shè)計公式的推導(dǎo)過程；每個項目都有明確的能力目標和學(xué)習(xí)任務(wù)，有生動的案例導(dǎo)入，大量地選用了機械工程實例進行力學(xué)應(yīng)用分析，加強了與生產(chǎn)實踐的聯(lián)系，突出了應(yīng)用性。在內(nèi)容和形式上注重結(jié)合職業(yè)技術(shù)教育的特點，每個學(xué)習(xí)任務(wù)后安排了思考與訓(xùn)練供學(xué)生自學(xué)練習(xí)。

書籍目錄

緒論  任務(wù)0.1  工程力學(xué)的任務(wù)和研究對象  任務(wù)0.2  工程力學(xué)應(yīng)用解決問題的方法  任務(wù)0.3  本門課程的能力目標及學(xué)習(xí)方法建議思考與訓(xùn)練能力模塊1  靜力學(xué)平衡力系分析計算  項目1  平衡力系基本概念及物體受力分析和受力圖    任務(wù)1.1  力的基本概念和靜力學(xué)公理    任務(wù)1.2  約束與約束反力的種類和受力分析    任務(wù)1.3  物體的受力分析和受力圖繪制  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目2  平面力系分析及平衡問題    任務(wù)2.1  平面力系概述及分類    任務(wù)2.2  平面匯交力系分析及平衡計算    任務(wù)2.3  平面力矩和力偶的平衡計算    任務(wù)2.4  平面任意力系分析及平衡計算    任務(wù)2.5  考慮摩擦的平面力系分析    任務(wù)2.6  靜定與靜不定問題*  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目3  空間力系分析及平衡問題    任務(wù)3.1  空間匯交力系分析及平衡計算    任務(wù)3.2  空間力偶系分析及平衡計算    任務(wù)3.3  空間任意力系分析及平衡計算    任務(wù)3.4  物體的重心  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練能力模塊2  構(gòu)件承載能力校核與計算  項目4  拉壓桿件承載能力計算    任務(wù)4.1  拉伸壓縮的概念及內(nèi)力分析    任務(wù)4.2  拉壓桿的應(yīng)力計算及變形問題    任務(wù)4.3  材料在軸向拉伸與壓縮時的力學(xué)性能    任務(wù)4.4  桿件在軸向拉伸和壓縮時的強度計算  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目5  受剪切連接件的承載能力計算    任務(wù)5.1  連接件的受力分析和失效形式    任務(wù)5.2  受剪切連接件的強度計算  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目6  傳動軸的承載能力計算    任務(wù)6.1  傳動軸的受力分析及內(nèi)力計算    任務(wù)6.2  傳動軸的強度校核計算    任務(wù)6.3  傳動軸的剛度校核計算  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目7  工程梁的承載能力計算    任務(wù)7.1  彎曲變形的工程實例和平面彎曲概念    任務(wù)7.2  平面彎曲類梁的內(nèi)力分析和計算    任務(wù)7.3  彎曲梁的應(yīng)力及強度計算    任務(wù)7.4  平面彎曲類梁的變形分析及剛度計算  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目8  組合變形    任務(wù)8.1  斜彎曲構(gòu)件的承載能力計算    任務(wù)8.2  彎拉(壓)組合構(gòu)件的承載能力計算    任務(wù)8.3  彎扭組合構(gòu)件的承載能力計算    任務(wù)8.4  四種強度理論  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目9  壓桿穩(wěn)定性計算    任務(wù)9.1  壓桿的臨界載荷及臨界應(yīng)力    任務(wù)9.2  壓桿的穩(wěn)定性校核  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目10  工程構(gòu)件的幾個力學(xué)問題簡介    任務(wù)10.1  應(yīng)力集中問題    任務(wù)10.2  動載荷和沖擊載荷    任務(wù)10.3  交變應(yīng)力和構(gòu)架的疲勞強度分析  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練能力模塊3  剛質(zhì)點的運動力學(xué)基礎(chǔ)  項目11  質(zhì)點的運動與動力學(xué)基礎(chǔ)    任務(wù)11.1  點的運動及表示方法    任務(wù)11.2  點的合成運動及參數(shù)計算    任務(wù)11.3  質(zhì)點動力學(xué)基本定律和理論簡介  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)  思考與訓(xùn)練  項目12  剛體的運動力學(xué)分析    任務(wù)12.1  剛體的基本運動分析    任務(wù)12.2  剛體的平面運動分析    任務(wù)12.3  剛體動力學(xué)簡介  項目能力知識結(jié)構(gòu)總結(jié)思考與訓(xùn)練附錄  型鋼表參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   0.1.2工程力學(xué)的內(nèi)容及任務(wù) 工程力學(xué)是研究工程構(gòu)件（機械的零件或結(jié)構(gòu)的元件），在力的作用下平衡、運動和變形規(guī)律的一門科學(xué)。學(xué)習(xí)工程力學(xué)，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和解決工程實際問題，提供了必要的力學(xué)基本理論和計算方法。它的學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括： ①靜力分析基礎(chǔ)（靜力學(xué)）； ②平衡構(gòu)件承載安全設(shè)計基礎(chǔ)（材料力學(xué)）； ③動力構(gòu)件設(shè)計基礎(chǔ)（動力學(xué)）。 其中，靜力分析基礎(chǔ)主要研究工程構(gòu)件的受力分析與力系平衡的規(guī)律，主要根據(jù)研究構(gòu)件與周圍物體之間的聯(lián)系，解決構(gòu)件受到哪些力的作用，大小和方向如何的工程問題；平衡構(gòu)件承載安全設(shè)計基礎(chǔ)主要是研究構(gòu)件在力的作用下的變形規(guī)律，解決構(gòu)件變形時內(nèi)部將產(chǎn)生哪些力（內(nèi)力），這些力的影響如何，構(gòu)件發(fā)生危險的地方會在哪里，當(dāng)這些力達到何種限度的時候，構(gòu)件將會失去正常的工作能力（承載能力）的工程問題；動力構(gòu)件設(shè)計基礎(chǔ)主要研究構(gòu)件運動的規(guī)律，分析構(gòu)件運動改變的原因，建立構(gòu)件的運動與作用力之間的關(guān)系。 搖臂鉆床鉆孔時，搖臂、立柱及底座均產(chǎn)生不同程度的變形，為保證孔的加工精度，應(yīng)盡量減小這些變形。為此，需合理設(shè)計搖臂、立柱及底座的截面尺寸及其所用的材料。也需要解決以上三個問題，當(dāng)然，要設(shè)計合理的吊車系統(tǒng)這不僅僅是力學(xué)知識可以解決的，還涉及工程材料、機械基礎(chǔ)等方面的知識，但是力學(xué)知識應(yīng)用是解決問題的根本。 0.1.3 工程力學(xué)的研究對象 工程力學(xué)的研究對象是工程構(gòu)件，工程實際的構(gòu)件多種多樣，機械或機器由各種機構(gòu)組成，機構(gòu)由各個運動單元（構(gòu)件）所組成。搖臂鉆床，由平面連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)及各種連接機構(gòu)等組成，平面連桿機構(gòu)又由桿件、連接件等構(gòu)件所組成。在建筑結(jié)構(gòu)中，建筑物中承受荷載而起骨架作用的部分稱為結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)是由若干構(gòu)件按一定方式組合而成的。組成結(jié)構(gòu)的各單獨部分稱為構(gòu)件。支承渡槽槽身的排架是由立柱和橫梁組成的剛架結(jié)構(gòu)，單層廠房結(jié)構(gòu)由屋架、層面板和吊車梁、柱等構(gòu)件組成。 可以看出，工程構(gòu)件形態(tài)各異，根據(jù)它們的主要幾何特征，大致可分為桿、板、殼、塊體四種。 （1）桿系結(jié)構(gòu)是由桿件組成的結(jié)構(gòu)。桿件的幾何特征是其長度遠遠大于橫截面的寬度和高度。軸線為直線的桿稱為直桿；軸線為曲線的桿稱為曲桿。橫截面尺寸相同的直桿稱為等直桿，橫截面尺寸不相同的桿稱為階梯桿。 （2）薄壁結(jié)構(gòu)由薄板或薄殼構(gòu)成。板或殼的幾何特征是其厚度遠遠小于另兩個方向的尺寸。 （3）實體結(jié)構(gòu)由塊體構(gòu)成。塊體的幾何特征縣三個方向的尺寸相近，基本為同一數(shù)量級。 任務(wù)0.2 工程力學(xué)應(yīng)用解決問題的方法 機械設(shè)備或工程結(jié)構(gòu)都是由若干構(gòu)件組成的。當(dāng)它們傳遞運動或承受載荷時，各個構(gòu)仟都要受到力的作用。首先，必須確定作用在各個構(gòu)件上有哪些力以及它們的大小和方向；其次，在確定了作用在構(gòu)件上的外力后，還必須為構(gòu)件選用合適的材料，確定合理的截面形狀和尺寸，以保證構(gòu)件既能安全可靠地工作又符合經(jīng)濟要求。這些都是工程力學(xué)所要解決的問題。 0.2.1工程力學(xué)的研究方法 由觀察和實驗可知，在外力作用下，任何物體均會變形。工程力學(xué)的研究方法是實驗觀察—建立模型—理論分析—實驗（實踐）驗證。這是自然科學(xué)研究問題的一般方法。本課程研究的物體，大多是各種工程結(jié)構(gòu)物及其構(gòu)件。這些結(jié)構(gòu)物和構(gòu)件，形狀大小各異，組成也很復(fù)雜。因此，在研究它們的運動和變形時，首先必須根據(jù)問題的性質(zhì)，抓住主要因素，略去次要因素，合理簡化，使其抽象為力學(xué)模型，這是重要的一步。建立模型之后，可運用數(shù)學(xué)方法進行分析計算。這種解決力學(xué)問題的方法稱為理論方法。

編輯推薦

《工程力學(xué)應(yīng)用教程》可作為高等職業(yè)技術(shù)院校高等?？茖W(xué)校、成人高校及本科院校的二級職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械、機電及近機械類專業(yè)的教學(xué)用書，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。《工程力學(xué)應(yīng)用教程》是為了適應(yīng)高等職業(yè)教育改革的需求，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標，參照教育部制定的高職高專專業(yè)培養(yǎng)要求編寫而成的。在本書編寫中，作者總結(jié)了多年從事工程力學(xué)及相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)實踐經(jīng)驗，吸取了職業(yè)教育在探索高技能人才方面的教學(xué)改革中取得的成功經(jīng)驗和教學(xué)改革成果。本書內(nèi)容以職業(yè)能力要求為基礎(chǔ)對原有教學(xué)內(nèi)容加以整合，使用模塊化方式把本書覆蓋的教學(xué)內(nèi)容展開為三大能力模塊；每個能力模塊的訓(xùn)練以“工作任務(wù)”來引領(lǐng)，以“必需、夠用”為度精選教學(xué)內(nèi)容，簡化了設(shè)計公式的推導(dǎo)過程；模塊下的每個項目有明確的能力目標和任務(wù)，有生動的案例導(dǎo)入，大量地選用了工程實例進行力學(xué)應(yīng)用分析，加強了與生產(chǎn)實踐的聯(lián)系，突出了實踐應(yīng)用性。

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