《工程力學》以高職高專的培養(yǎng)目標和規(guī)格為依據(jù),充分考慮高職高專教育的特點,強化力學概念、淡化學科體系、突出實際應用!豆こ塘W》共分10個單元,內(nèi)容包括靜力學、材料力學和課程實驗。書中語言通俗易懂,內(nèi)容難度適宜,列舉了大量典型實例和適量的習題。
《工程力學》作為高職高專機械類和近機械類專業(yè)工程力學課程的教學用書,并可供相關工程技術人員使用。
1.《工程力學》在第 一版的基礎上,修訂后內(nèi)容難度降低,更適合目前職業(yè)院校教學。
2.《工程力學》習題量適中,有大量實例,便于學習。
前言
版自出版以來,深受廣大師生好評,但隨著相關國家標準、行業(yè)標準的不斷更新和高職院校對人才培養(yǎng)模式、優(yōu)質(zhì)核心課程建設工作的不斷深入,教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容方面已不能滿足教學要求,需要進一步優(yōu)化和完善。為此,編者認真總結(jié)了近幾年的教學經(jīng)驗和反饋意見,在總結(jié)版使用經(jīng)驗的基礎上進行了修訂。
根據(jù)幾年來的使用情況,特別是近幾年來高職高專院校學生基礎知識的實際情況,對原書的內(nèi)容做了進一步的精選和更新,刪去了一些偏難及實際工作中很少用到的內(nèi)容和習題,增加了判斷題和選擇題,既考慮了知識點的覆蓋面,又降低了作業(yè)的難度,習題數(shù)量適中,便于教師根據(jù)教學需要安排。
參加本書修訂的人員有:承德石油高等專科學校蔡廣新(、二單元)、鄒克武(第三單元)、賈志寧(第五單元)、王雍鈞(第六單元)、趙海賢(第七單元)、關曉東(第九單元)、宋曉明(第十單元),青海高等職業(yè)技術學院飛尚才(第四單元)、關婷婷(第八單元)。本書由蔡廣新任主編,鄒克武、賈志寧、趙海賢、王雍鈞任副主編,孫占剛教授擔任本書主審。
本書書后附有習題參考答案,并且配套電子課件,可贈送給用本書作為授課教材的院校和老師,如果需要,可登錄wwwcipeducomcn下載。
由于水平所限,雖經(jīng)幾次修改,但仍可能有疏漏和不妥之處,懇請使用本書的讀者批評指正。
編者
版前言
本書是為了適應我國高職高專教育大力發(fā)展的需要,參照教育部制定的《高職高專教育工程力學課程基本要求》和高職高專專業(yè)人才培養(yǎng)目標及規(guī)格的主要精神,并結(jié)合編者多年教學經(jīng)驗編寫而成的,可供機械類、近機械類專業(yè)使用。
本書主要特點如下。
。1)將靜力學、剛體運動學和動力學、材料力學內(nèi)容有機地結(jié)合在一起,對傳統(tǒng)學科型教材進行了整合,盡量避免內(nèi)容之間不必要的交叉和重疊,淡化學科體系,減少教學時數(shù),提高課堂教學效率。
(2)基本知識點的選取以“必需”、“夠用”為度,沒有過多的理論推導;為體現(xiàn)高職高專教育的特點,本書選取了許多工程中的例題和習題,以培養(yǎng)學生分析問題和解決實際問題的能力。
。3)本書在敘述上力求通俗易懂,深入淺出,對于各種基本概念與基本原理的闡述力求簡明扼要。
。4)為適應實踐教學的需要,在書后增加了基本實驗和結(jié)合工程實際的課程設計,以提高學生的實踐動手能力和工程素質(zhì)。
參加本書編寫的有蔡廣新、梅彥利、張漢軍、鄒克武、關曉東、張春青、劉春哲、賈志寧、王雍鈞。蔡廣新任主編,負責全書的統(tǒng)稿,梅彥利、張漢軍任副主編。北京理工大學龐思勤教授仔細審閱了全書的文稿和圖稿,提出了很多寶貴意見和建議,在此表示衷心的感謝。
本書有配套電子教案,可贈送給用本書作為授課教材的院校和老師,如果需要,可發(fā)郵件至hqlbook 126.com索取。
由于編者水平有限,缺點在所難免,懇請廣大讀者批評指正。
編者
單元一靜力分析基礎1
課題一靜力分析基本概念1
一、力的概念1
二、力系2
三、剛體的概念2
四、力矩的概念2
五、力偶的概念2
課題二靜力分析基本公理3
一、二力平衡公理3
二、加減平衡力系公理3
三、作用與反作用公理4
四、力的平行四邊形公理4
五、三力平衡匯交定理5
課題三約束與約束反力5
一、柔體約束5
二、光滑接觸面約束6
三、光滑圓柱鉸鏈約束6
四、鉸鏈支座約束7
課題四受力分析與受力圖8
習題9
單元二平面基本力系13
課題一平面匯交力系合成與平衡的幾何法13
一、平面匯交力系合成的幾何法13
二、平面匯交力系平衡的幾何條件14
課題二平面匯交力系合成與平衡的解析法15
一、力在坐標軸上的投影15
二、合力投影定理16
三、平面匯交力系合成的解析法16
四、平面匯交力系的平衡方程17
課題三平面力偶系19
一、平面力偶系的合成19
二、平面力偶系的平衡條件19
習題20
單元三平面任意力系23
課題一力向一點平移23
課題二平面任意力系的簡化24
課題三平面任意力系簡化結(jié)果分析合力矩定理26
一、簡化結(jié)果分析26
二、合力矩定理26
課題四平面任意力系的平衡方程及應用27
課題五剛體系統(tǒng)的平衡問題31
習題34
單元四空間力系36
課題一空間力系的平衡方程及應用36
一、力在空間直角坐標軸上的投影36
二、力對軸之矩37
三、合力矩定理38
四、空間力系的平衡方程式38
課題二平面圖形的形心41
一、形心坐標公式41
二、組合圖形的形心計算41
習題42
單元五桿件的軸向拉伸與壓縮44
課題一構(gòu)件承載能力概述44
一、構(gòu)件的承載能力44
二、變形固體及其基本假設45
三、桿件變形的基本形式45
課題二軸向拉伸與壓縮的概念46
課題三軸向拉伸與壓縮時橫截面上的內(nèi)力47
一、內(nèi)力的概念47
二、截面法求軸力47
三、軸力圖48
課題四軸向拉伸與壓縮時橫截面上的應力48
一、應力的概念48
二、橫截面上的應力49
課題五拉(壓)桿的變形50
一、縱向變形,胡克定律50
二、橫向變形,泊松比51
課題六材料在拉伸時的力學性質(zhì)52
一、低碳鋼的拉伸試驗52
二、灰鑄鐵的拉伸試驗55
課題七材料在壓縮時的力學性質(zhì)55
一、塑性材料55
二、脆性材料56
課題八拉(壓)桿的強度計算56
課題九應力集中的概念59
課題十連接件的實用計算60
一、剪切的實用計算60
二、擠壓的實用計算61
三、焊縫的實用計算61
習題64
單元六圓軸扭轉(zhuǎn)67
課題一圓軸扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力67
一、外力偶矩的計算67
二、扭矩和扭矩圖67
課題二圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力和強度計算68
課題三圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形和剛度計算71
一、圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形71
二、圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度計算71
習題73
單元七梁的彎曲76
課題一平面彎曲認知76
一、平面彎曲的概念76
二、梁的基本形式77
課題二彎曲內(nèi)力77
一、剪力和彎矩77
二、剪力圖和彎矩圖79
三、剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關系82
課題三彎曲正應力83
一、純彎曲梁橫截面上的正應力83
二、慣性矩86
三、彎曲正應力強度條件及其應用89
課題四提高梁彎曲強度的措施91
一、減小最大彎矩92
二、提高彎曲截面系數(shù)93
三、等強度梁94
課題五梁的彎曲剛度95
一、撓度和轉(zhuǎn)角95
二、疊加法求梁的位移95
三、梁的剛度計算98
習題99
單元八組合變形104
課題一拉伸(壓縮)與彎曲的組合變形104
一、外力分析104
二、內(nèi)力和應力分析105
三、強度條件105
課題二彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形107
習題109
單元九壓桿穩(wěn)定111
課題一壓桿穩(wěn)定的概念111
課題二細長壓桿的臨界載荷112
課題三歐拉公式的適用范圍114
一、細長壓桿的臨界應力114
二、歐拉公式的適用范圍114
三、經(jīng)驗公式115
課題四壓桿的穩(wěn)定性計算116
課題五提高壓桿承載能力的措施118
一、合理選擇材料118
二、減小壓桿柔度118
習題120
單元十課程實驗122
課題一設備簡介122
一、液壓式萬能材料試驗機122
二、電子萬能材料試驗機123
三、電子扭轉(zhuǎn)試驗機124
課題二基本實驗125
一、低碳鋼、鑄鐵的拉伸和壓縮試驗125
二、扭轉(zhuǎn)試驗126
三、彎曲正應力的測定128
四、彎扭組合變形時主應力的測定129
五、實驗報告的書寫130
附錄131
附錄A熱軋型鋼(摘自GB/T 706—2008)131
附錄B習題參考答案141
參考文獻143