本書是根據(jù)教育部對高等職業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才素質(zhì),以及對高等職業(yè)技術(shù)教育“工程力學(xué)”課程教學(xué)的基本要求,結(jié)合當(dāng)前高職高專辦學(xué)實(shí)際情況和編者多年教學(xué)及教改實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。本書既注重力學(xué)基本概念、基本方法和基本原理的理解和掌握,也注重理論在工程實(shí)際中的應(yīng)用,以利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
全書分為上、下兩篇,除緒論外共12章。上篇理論力學(xué)部分,包括靜力學(xué)基礎(chǔ)、平面力系的合成、平面力系的平衡方程及其應(yīng)用、空間力系的平衡問題及其重心;下篇材料力學(xué)部分,包括材料力學(xué)的概述、軸向拉伸或壓縮、剪切和擠壓、圓軸扭轉(zhuǎn)、彎曲、組合變形、壓桿穩(wěn)定性問題、動荷應(yīng)力與交變應(yīng)力。
本書可作為高職高專院校機(jī)械類和近機(jī)械類各專業(yè)“工程力學(xué)”課程的教材,也可供有關(guān)專業(yè)的師生和工程技術(shù)人員參考。
為方便教學(xué),本書配備電子課件等教學(xué)資源。凡選用本書作為教材的教師均可登錄機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)www.cmpedu.com注冊后免費(fèi)下載。如有問題請致信cmpgaozhi@sina.com,或致電01088379375聯(lián)系營銷人員。
本書是為了適應(yīng)高等職業(yè)技術(shù)教育快速發(fā)展的需要,根據(jù)教育部對高等職業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才素質(zhì),以及對高等職業(yè)技術(shù)教育“工程力學(xué)”課程教學(xué)的基本要求,組織從事多年教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐工作的一線教師,結(jié)合當(dāng)前高職高專辦學(xué)實(shí)際情況編寫而成的。本書適用于高職高專院校機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)師生。
本書編寫突出以下特點(diǎn):
1)結(jié)構(gòu)清晰。每章前面均加入知識導(dǎo)航,旨在讓學(xué)生在學(xué)習(xí)本章知識之前明確學(xué)習(xí)目的,把握知識點(diǎn),做到有的放矢。
2)知識體系完整。在滿足教學(xué)基本要求的前提下,以應(yīng)用為目的,以“必需、夠用”為原則,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,使本書難易適度、篇幅適中、簡明、實(shí)用。
3)突出職業(yè)教育實(shí)用性的特點(diǎn)。適當(dāng)減少了理論和繁雜公式的推導(dǎo),采取直接切入主題的方法,明確基本概念及基本方法。采用圖文結(jié)合的形式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使讀者易于理解和掌握。
4)技術(shù)規(guī)范和資料均采用現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)。
本書除緒論外共12章,分別為:靜力學(xué)基礎(chǔ)、平面力系的合成、平面力系的平衡方程及其應(yīng)用、空間力系的平衡問題及其重心、材料力學(xué)的概述、軸向拉伸或壓縮、剪切和擠壓、圓軸扭轉(zhuǎn)、彎曲、組合變形、壓桿穩(wěn)定性問題、動荷應(yīng)力與交變應(yīng)力。每章后附有章節(jié)小結(jié)、課后習(xí)題,以便學(xué)生鞏固所學(xué)知識。
本書由鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙永剛、耿小芳任主編,趙永剛負(fù)責(zé)統(tǒng)稿,鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院伊文靜、賈鑫任副主編,鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院閆俊英、王姍姍參加編寫。具體編寫分工:緒論由王姍姍編寫,第1~4章由耿小芳編寫,第5、6章由伊文靜編寫,第7章由賈鑫編寫,第8章由閆俊英編寫,第9~12章及附錄由趙永剛編寫。
本書由鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院祁建中教授擔(dān)任主審。他為本書提出了許多寶貴意見,對保證本書的質(zhì)量起了很大的作用,在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中錯誤和不足之處在所難免,懇請讀者提出寶貴意見和建議,以便修訂時改進(jìn)。
前言
緒論1
01理論力學(xué)的研究對象和內(nèi)容1
02材料力學(xué)的研究對象和內(nèi)容1
03本課程的研究方法和學(xué)習(xí)方法1上篇理 論 力 學(xué)
第1章靜力學(xué)基礎(chǔ)4
知識導(dǎo)航4
11靜力學(xué)的基本概念4
111力的概念4
112力系、剛體和平衡的概念4
12靜力學(xué)公理5
121公理1二力平衡公理5
122公理2加減平衡力系公理5
123公理3力的平行四邊形公理6
124公理4作用與反作用公理7
13約束與約束力7
131柔性約束8
132光滑接觸面約束8
133光滑鉸鏈約束8
134軸承約束10
135固定端約束10
14物體的受力分析和受力圖11
141單個物體的受力圖11
142物系的受力圖13
章節(jié)小結(jié)14
課后習(xí)題15
第2章平面力系的合成18
知識導(dǎo)航18
21平面力系的分類18
22平面力矩和力偶19
221平面力矩19
222合力矩定理19
223力偶20
224平面力偶系的合成和平衡21
23平面匯交力系的合成和平衡22
231力在坐標(biāo)軸上的投影22
232合力投影定理22
233平面匯交力系的合成22
234平面匯交力系的平衡23
24平面一般力系的合成和平衡23
241力的平移定理23
242平面一般力系向一點(diǎn)的簡化和
合成24
243平面一般力系的平衡條件27
章節(jié)小結(jié)27
課后習(xí)題28
第3章平面力系的平衡方程及其
應(yīng)用30
知識導(dǎo)航30
31單個物體的平衡問題30
311平面力系的平衡條件30
312平面力系平衡方程的應(yīng)用31
32物系的平衡問題33
321靜定和超靜定問題33
322物系的平衡問題34
33考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題35
331滑動摩擦的基礎(chǔ)知識35
332摩擦角和自鎖現(xiàn)象37
333考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題38
章節(jié)小結(jié)39
課后習(xí)題40
第4章空間力系的平衡問題及其
重心43
知識導(dǎo)航43
41空間力系的平衡問題43
42形心和重心45
421平行力系的中心45
422重心46
章節(jié)小結(jié)49
課后習(xí)題49下篇材 料 力 學(xué)
第5章材料力學(xué)的概述54
知識導(dǎo)航54
51材料力學(xué)基本要求和任務(wù)54
511構(gòu)件正常工作的基本要求54
512材料力學(xué)的任務(wù)55
52變形固體的概念及其基本假設(shè)56
521變形固體的概念56
522變形固體的基本假設(shè)56
53桿件變形的基本形式56
章節(jié)小結(jié)57
課后習(xí)題57
第6章軸向拉伸或壓縮58
知識導(dǎo)航58
61軸向拉伸或壓縮的概念和實(shí)例58
62軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力59
621內(nèi)力的概念59
622軸向拉伸或壓縮時橫截面上的
內(nèi)力59
63軸向拉伸或壓縮時橫截面上的應(yīng)力60
631應(yīng)力的概念60
632橫截面上的應(yīng)力61
64材料的力學(xué)性能62
641低碳鋼拉伸時的力學(xué)性能62
642鑄鐵及其他金屬材料拉伸時的
力學(xué)性能65
643材料壓縮時的力學(xué)性能65
65軸向拉伸或壓縮時的變形66
651線延伸率66
652胡克定律67
66軸向拉伸或壓縮時桿件的強(qiáng)度條件68
661失效和安全因數(shù)68
662軸向拉伸或壓縮時桿件的強(qiáng)度
計(jì)算68
章節(jié)小結(jié)71
課后習(xí)題71
第7章剪切和擠壓74
知識導(dǎo)航74
71剪切和擠壓的基本概念及強(qiáng)度條件74
711剪切和擠壓的概念74
712剪切和擠壓的強(qiáng)度條件75
72剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算76
73切應(yīng)變和剪切胡克定律78
731切應(yīng)變78
732剪切胡克定律79
章節(jié)小結(jié)79
課后習(xí)題80
第8章圓軸扭轉(zhuǎn)82
知識導(dǎo)航82
81圓軸扭轉(zhuǎn)的基本概念82
82圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面的內(nèi)力分析83
821外力偶矩的計(jì)算83
822扭矩和扭矩圖83
83圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力與變形84
831圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力84
832圓截面極慣性矩IP及抗扭截面
系數(shù)WP的計(jì)算86
833圓軸扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算公式86
84圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度和剛度計(jì)算87
841圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計(jì)算87
842圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度計(jì)算87
章節(jié)小結(jié)90
課后習(xí)題90
第9章彎曲93
知識導(dǎo)航93
91彎曲的概念與梁的簡化93
911彎曲的概念與工程實(shí)例93
912梁的簡化及分類94
92彎曲梁橫截面上的內(nèi)力——剪力和
彎矩94
93剪力、彎矩方程與剪力、彎矩圖97
931剪力方程和彎矩方程97
932剪力圖與彎矩圖97
94梁彎曲時橫截面上的應(yīng)力101
941純彎曲試驗(yàn)102
942純彎曲時橫截面上的正應(yīng)力103
943截面二次矩和抗彎截面系數(shù)104
95彎曲強(qiáng)度計(jì)算105
951彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度105
952彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度簡介108
96梁的彎曲變形109
961梁彎曲變形的概念109
962用疊加法求梁的變形110
963梁的剛度條件112
97提高梁的強(qiáng)度和剛度的措施113
章節(jié)小結(jié)114
課后習(xí)題115
第10章組合變形119
知識導(dǎo)航119
101概述119
102拉伸(壓縮)與彎曲的組合120
103應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論簡介121
1031應(yīng)力狀態(tài)的概念121
1032主平面和主應(yīng)力122
1033應(yīng)力狀態(tài)的分布122
1034二向應(yīng)力狀態(tài)分析簡介123
1035強(qiáng)度理論簡介124
104彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形126
章節(jié)小結(jié)130
課后習(xí)題131
第11章壓桿穩(wěn)定性問題133
知識導(dǎo)航133
111壓桿穩(wěn)定性概念133
112壓桿的臨界載荷和臨界應(yīng)力1