工程力學(xué)

前言

本書是按照教育部關(guān)于高等職業(yè)教育基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求和高等職業(yè)教育發(fā)展的規(guī)律和特點(diǎn)，結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行組織編寫的。本書以突出高等職業(yè)教育特色為原則，以提高讀者分析實(shí)際問題和解決實(shí)際問題的能力為宗旨，對課程內(nèi)容進(jìn)行了精心選取和編排，體現(xiàn)了以下特色。1 教材編寫以“實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐、實(shí)效”為原則，按照專業(yè)特點(diǎn)，合理設(shè)置編寫教學(xué)內(nèi)容。2 既體現(xiàn)符合學(xué)生特點(diǎn)，又符合高職教育教學(xué)規(guī)律，滿足學(xué)生繼續(xù)發(fā)展的需要。3 按照職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，把企業(yè)實(shí)際需要的知識、技能、學(xué)生能力組織編入教材，對教學(xué)內(nèi)容做出一定的修改和補(bǔ)充，突出實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生的技能訓(xùn)練，為學(xué)習(xí)專業(yè)必修課程、取得相應(yīng)的職業(yè)資格證書打下基礎(chǔ)。4 “校企聯(lián)合，校企合作”聯(lián)合開發(fā)教材。聘請企業(yè)的工程技術(shù)人員參與教材編寫指導(dǎo)，將實(shí)際工作中所需的技能與知識引入到教材中，使最新的知識與技術(shù)充實(shí)到教學(xué)過程中。本書由甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系張承國任主編，參加編寫工作的還有甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系李曉軍、翟愛霞，包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院薛立范。本書由甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授王海峰主審。王海峰教授提出了許多寶貴的建議，在此表示感謝。本書在編寫過程中得到了許多專家、同仁的大力支持和幫助，參考了許多教授、專家和企業(yè)家的有關(guān)文獻(xiàn)，在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝!由于編者的水平和時間有限，書中難免存在疏漏和不當(dāng)之處，敬請廣大讀者批評指正。編者2012年2月

內(nèi)容概要

全書共分為13章，主要內(nèi)容有：靜力學(xué)基礎(chǔ)知識、平面力系、空間力系與重心、拉伸與壓縮、剪切與擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、組合變形、壓桿穩(wěn)定、交變應(yīng)力、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、動能定理。全書內(nèi)容通俗易懂，直觀精練、便于自學(xué)，注重技能，在每章后均精選思考題和習(xí)題，并在書后配有答案，便于讀者檢查和鞏固學(xué)習(xí)成果。
本書可作為高職高專、成人高校機(jī)電類及近機(jī)類各專業(yè)教材使用,也可供相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
　　讀者對象:
 本書可作為高職高專、成人高校機(jī)電類及近機(jī)類各專業(yè)教材使用,也可供相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

緒論
第一篇　靜力學(xué)
第一章　靜力學(xué)基礎(chǔ)知識
　第一節(jié)　力的概念
　　一、力的概念
　　二、力的表示法
　　三、靜力學(xué)公理
　第二節(jié)　力對點(diǎn)之矩
　　一、力矩的概念
　　二、力矩的性質(zhì)
　　三、合力矩定理
　第三節(jié)　力偶與力偶矩
　　一、力偶與力偶矩的概念
　　二、力偶的性質(zhì)
　　三、平面力偶系的合成
　第四節(jié)　力的平移定理
　第五節(jié)　約束與約束力
　　一、柔性約束
　　二、光滑接觸面約束
　　三、圓柱鉸鏈約束
　　四、固定端約束
　第六節(jié)　物體的受力圖與受力分析
　　思考題
　　習(xí)題
第二章　平面力系
　第一節(jié)　平面任意力系的簡化
　　一、平面任意力系向任一點(diǎn)的簡化
　　二、平面任意力系簡化結(jié)果的分析
　第二節(jié)　平面任意力系的平衡方程及其
　　應(yīng)用
　　一、平面任意力系的平衡方程
　　二、平面任意力系平衡方程的其他
　　形式
　　三、解題步驟與方法
　　四、平面特殊力系的平衡方程
　第三節(jié)　物體系統(tǒng)的平衡靜定與靜不定的
　　概念
　　一、物體系統(tǒng)的平衡問題
　　二、靜定與靜不定的概念
　第四節(jié)　考慮摩擦?xí)r的平衡問題
　　一、滑動摩擦
　　二、摩擦角和自鎖現(xiàn)象
　　三、考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題
　　四、滾動摩擦簡介
　　思考題
　　習(xí)題
第三章　空間力系與重心
　第一節(jié)　力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影
　第二節(jié)　力對軸之矩
　第三節(jié)　空間任意力系的平衡方程
　第四節(jié)　空間任意力系的平面解法
　第五節(jié)　重心
　　一、重心的概念及其坐標(biāo)公式
　　二、確定重心與形心位置的方法
　　思考題
　　習(xí)題
第二篇　材料力學(xué)
　　一、材料力學(xué)的任務(wù)
　　二、變形固體和基本假設(shè)
　　三、桿件變形的基本形式
第四章　拉伸與壓縮
　第一節(jié)　軸向拉伸與壓縮的概念
　第二節(jié)　軸向拉伸與壓縮時橫截面上的內(nèi)
　　力——軸力
　　一、內(nèi)力的概念
　　二、截面法
　　三、軸力與軸力圖
　第三節(jié)　軸向拉伸與壓縮時橫截面上的應(yīng)力
　　一、應(yīng)力的概念
　　二、軸向拉伸與壓縮時桿橫截面上的正應(yīng)力計(jì)算
　第四節(jié)　軸向拉伸與壓縮時的變形胡克定律
　　一、縱向變形
　　二、橫向變形
　　三、泊松比
　　四、胡克定律
　第五節(jié)　材料在拉伸與壓縮時的力學(xué)性能
　　一、低碳鋼拉伸和壓縮時的力學(xué)性能
　　二、鑄鐵拉伸和壓縮時的力學(xué)性能
　　三、其他常用材料的力學(xué)性能簡介
　第六節(jié)　軸向拉伸與壓縮時桿件的強(qiáng)度計(jì)算
　　一、許用應(yīng)力和安全因數(shù)
　　二、拉（壓）桿的強(qiáng)度條件
　第七節(jié)　應(yīng)力集中
　　一、應(yīng)力集中的概念
　　二、應(yīng)力集中對構(gòu)件強(qiáng)度的影響
　第八節(jié)　拉伸、壓縮靜不定問題簡介
　　思考題
　　習(xí)題
第五章　剪切與擠壓
　第一節(jié)　剪切與擠壓的概念
　　一、剪切的概念
　　二、擠壓的概念
　第二節(jié)　剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算
　　一、剪切的實(shí)用計(jì)算
　　二、擠壓的實(shí)用計(jì)算
　第三節(jié)　剪切胡克定律
　　思考題
　　習(xí)題
第六章　扭轉(zhuǎn)
　第一節(jié)　圓軸扭轉(zhuǎn)的概念
　第二節(jié)　圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的內(nèi)力
　　一、外力偶矩的計(jì)算
　　二、扭矩的計(jì)算
　　三、扭矩圖
　第三節(jié)　圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力與變形
　　一、圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力
　　二、極慣性矩和抗扭截面系數(shù)
　　三、圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形
　第四節(jié)　圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度和剛度計(jì)算
　　一、強(qiáng)度計(jì)算
　　二、剛度計(jì)算
　　思考題
　　習(xí)題
第七章　彎曲
　第一節(jié)　平面彎曲
　　一、平面彎曲的概念
　　二、梁的力學(xué)模型與基本形式
　第二節(jié)　梁彎曲時橫截面上的內(nèi)力——剪力和彎矩
　　一、用截面法求梁的內(nèi)力
　　二、剪力FQ與彎矩M的正負(fù)號規(guī)定
　　三、橫截面上剪力與彎矩的計(jì)算
　第三節(jié)　剪力方程、彎矩方程與剪力圖和彎矩圖
　第四節(jié)　梁彎曲時橫截面上的正應(yīng)力
　　一、純彎曲與橫力彎曲的概念
　　二、梁純彎曲時橫截面上的正應(yīng)力
　第五節(jié)　梁彎曲時的強(qiáng)度計(jì)算
　　一、梁彎曲時的正應(yīng)力強(qiáng)度條件
　　二、梁彎曲時的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算
　第六節(jié)　提高梁抗彎強(qiáng)度的措施
　　一、降低梁的最大彎矩
　　二、選擇梁的合理截面
　　三、采用變截面梁
　第七節(jié)　梁的變形
　　一、撓度和轉(zhuǎn)角
　　二、用查表法和疊加法求梁的變形
　　三、梁的剛度條件
　　思考題
　　習(xí)題
第八章　組合變形
　第一節(jié)　拉伸(壓縮)與彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算
　第二節(jié)　彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度計(jì)算
　　一、彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的概念
　　二、應(yīng)力分析與強(qiáng)度條件
　　三、彎扭組合變形強(qiáng)度計(jì)算實(shí)例
　　思考題
　　習(xí)題
第九章　壓桿穩(wěn)定
　第一節(jié)　壓桿穩(wěn)定的概念
　第二節(jié)　細(xì)長壓桿臨界載荷的確定
　第三節(jié)　歐拉公式的適用范圍與經(jīng)驗(yàn)公式
　　一、臨界應(yīng)力
　　二、歐拉公式的適用范圍
　　三、經(jīng)驗(yàn)公式
　第四節(jié)　壓桿的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
　第五節(jié)　提高壓桿穩(wěn)定性的措施
　　一、減小壓桿長度
　　二、合理選擇壓桿截面形狀
　　三、改變壓桿約束條件
　　四、合理確定材料
　　思考題
　　習(xí)題
第十章　交變應(yīng)力
　第一節(jié)　交變應(yīng)力的概念
　第二節(jié)　交變應(yīng)力的表示方法及其類型
　　一、交變應(yīng)力的表示方法
　　二、交變應(yīng)力的類型
　第三節(jié)　材料的疲勞破壞
　第四節(jié)　材料的持久極限
　第五節(jié)　影響持久極限的主要因素
　　一、應(yīng)力集中的影響
　　二、尺寸大小的影響
　　三、表面加工質(zhì)量的影響
　第六節(jié)　轉(zhuǎn)軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算
　第七節(jié)　提高疲勞強(qiáng)度的措施
　　一、減小應(yīng)力集中
　　二、提高構(gòu)件表面質(zhì)量
　　三、增加構(gòu)件的表面強(qiáng)度
　　思考題
　　習(xí)題
第三篇　運(yùn)動力學(xué)
第十一章　運(yùn)動學(xué)
　第一節(jié)　點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)
　　一、點(diǎn)的運(yùn)動方程
　　二、點(diǎn)的速度和加速度
　　三、點(diǎn)的速度合成定理
　第二節(jié)　剛體運(yùn)動學(xué)
　　一、剛體的平動
　　二、剛體的定軸轉(zhuǎn)動
　第三節(jié)　剛體的平面運(yùn)動
　　一、剛體平面運(yùn)動的概念
　　二、平面運(yùn)動剛體上各點(diǎn)的速度
　　思考題
　　習(xí)題
第十二章　動力學(xué)
　第一節(jié)　質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)
　　一、動力學(xué)基本定律
　　二、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程
　第二節(jié)　剛體動力學(xué)
　　一、剛體平動動力學(xué)基本方程
　　二、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動力學(xué)基本
　　方程
　　三、轉(zhuǎn)動慣量
　第三節(jié)　達(dá)朗伯原理
　　一、慣性力的概念
　　二、達(dá)朗伯原理的基本概念
　　三、剛體的達(dá)朗伯原理
　　四、軸承的動反力
　　思考題
　　習(xí)題
第十三章　動能定理
　第一節(jié)　功與功率
　　一、功的定義與計(jì)算
　　二、功率和機(jī)械效率
　第二節(jié)　動能定理
　　一、動能
　　二、動能定理的應(yīng)用
　　思考題
　　習(xí)題
附錄
　附錄A型鋼規(guī)格表
　附錄B部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
　　　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   第一篇 靜力學(xué) 靜力學(xué)研究的是物體在力系作用下平衡規(guī)律的一門科學(xué)。主要研究作用在物體上的力系的簡化方法和剛體在力系作用上的平衡條件。 在工程實(shí)踐中，經(jīng)常遇到處于平衡狀態(tài)下物體的受力分析問題，像許多機(jī)器的零件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如機(jī)床的主軸、絲桿、起重機(jī)的起重臂等，它們在工作時處于平衡狀態(tài)或可近似地看作處于平衡狀態(tài)。 剛體，就是在力的作用下其大小和形狀都不變的物體。剛體是一種抽象的力學(xué)模型，在實(shí)際中并不存在。 平衡是指物體相對于地面保持靜止或做勻速直線運(yùn)動。平衡是物體各種運(yùn)動狀態(tài)中的特殊情形，是相對的。 力系是指作用在物體上的一組力，一般記作（F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)n）。 如果力系可使物體處于平衡狀態(tài)，則稱該力系為平衡力系；若兩力系分別對同一物體的作用效應(yīng)相同，則二者互稱為等效力系；若力系與一力等效，此力則稱為該力系的合力。 力系的簡化就是用簡單的力系等效替代復(fù)雜的力系。第一章 靜力學(xué)基礎(chǔ)知識 第一節(jié) 力的概念 一、力的概念 力的概念是人們在長期生活和生產(chǎn)實(shí)踐中逐步形成的。經(jīng)過科學(xué)的抽象，建立了力的概念；力是物體之間的相互機(jī)械作用。這種作用對物體產(chǎn)生兩種效應(yīng)，即引起物體機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)的變化或使物體產(chǎn)生變形，前者稱為力的外效應(yīng)或運(yùn)動效應(yīng)，是第一篇靜力學(xué)和第三篇運(yùn)動力學(xué)研究的內(nèi)容；后者稱為力的內(nèi)效應(yīng)或變形效應(yīng)，是第二篇材料力學(xué)的研究范圍。 力的作用離不開物體，因此提到力時，必須指明相互作用的兩個物體，并且要根據(jù)研究對象的不同來明確受力物體和施力物體。 實(shí)踐證明，力對物體的作用效應(yīng)取決于力的大小、方向和作用點(diǎn)，這三個因素稱為力的三要素。當(dāng)這三個要素中有任何一個改變時，力的作用效應(yīng)也將改變。 為了表示力的大小，必須確定力的單位。力單位用牛頓N（牛[頓]）、千牛頓kN（千牛[頓]）表示。 二、力的表示法 力是一種有大小、方向和作用點(diǎn)的量，又滿足平行四邊形計(jì)算法則，所以力是矢量（簡稱力矢）。

編輯推薦

《高職高專"十二五"規(guī)劃教材:工程力學(xué)》可作為高職高專、成人高校機(jī)電類及近機(jī)類各專業(yè)教材使用，也可供相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

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