《21世纪高职系列教材:工程力学》共分三部分。第一部分静力分析,包括静力分析基础、平面力系、空间力系、重心与形心;第二部分构件承载能力分析,包括轴向拉伸、轴向压缩、剪切与挤压,扭转、弯典、组合变形、压杆稳定;第三部分运动分析与动力分析,包括质点和刚体系基本运动时的运动分析和动力分析、动静法、动载荷与交变应力。
《21世纪高职系列教材:工程力学》适用于高等职业技术院校机械类、近机械类、非机械类各专业学生使用,也可供相关教师教学参考或自学者使用。
绪论
第一编 静力分析
第一章 静力分析基础
第一节 力的概念
第二节 平衡的概念
第三节 约束与约束反力
第四节 受力分析与受力图
第五节 问题讨论与说明
习题
第二章 平面力系
第一节 力的投影与合理投影定理
第二节 力对点之矩-
第三节 力偶及其性质
第四节 力的平移定理
第五节 平面力系的简化
第六节 平面力系的平衡条件及其应用
第七节 物体系统平衡
第八节 考虑摩擦的平衡问题简介
第九节 问题讨论与说明
习题
第三章 空间力系
第一节 力在空间直角坐标轴上的投影
第二节 力对轴之矩
第三节 空间力系的简化
第四节 空间力系的平衡及其应用
第五节 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法
第六节 重心与形心
第七节 问题讨论与说明
习题
第二编 构件承载能力分析
第四章 杆件的内力分析
第一节 外力与内力的关系
第二节 内力与内力分量
第三节 内力图
第四节 应力与应变的概念
第五节 应力状态分析
第六节 问题讨论与说明
习题
第五章 强度失效分析与设计准则
第一节 轴向载荷作用下材料的力学性能材料失效
第二节 构件失效概念与失效分类
第三节 强度失效判据与设计准则简述
第四节 应力集中的概念
第五节 问题讨论与说明
习题
第六章 杆件基本变形下的强度与刚度设计
第一节 设计原则与设计过程
第二节 拉压杆强度设计与拉压杆伸缩量计算
第三节 连接件的强度设计
第四节 梁的强度设计
第五节 轴的强度设计
第六节 轴和梁的刚度设计
第七节 问题讨论与说明
习题
第七章 杆件的稳定分析与稳定性设计
第一节 受压杆件稳定的概念
第二节 临界力与临界应力
第三节 压杆的稳定性设计
第四节 提高压杆稳定性的措施
第五节 问题讨论与说明
习题
第三编 运动分析与动力分析
第八章 点的一般运动与刚体的基本运动
第一节 运动分析概述
第二节 描述点的一般运动的方法
第三节 刚体的基本运动
第四节 问题讨论与说明
习题
第九章 点的合成运动
第一节 点的合成运动的概念
第二节 点的速度合成定理
第三节 问题讨论与说明
习题
第十章 刚体平面运动
第一节 刚体平面运动方程
第二节 平面图形内各点的速度
第三节 问题讨论与说明
习题
第十一章 动力学普遍定理及其应用
第一节 动力分析概述
第二节 质点动力学基本方程
第三节 刚体绕定轴转动动力学基本方程
第四节 动量定理
第五节 动量矩定理
第六节 动能定理
第七节 问题讨论与说明
习题
第十二章 动静法及其应用
第一节 惯性力与动静法
第二节 刚体运动时惯性力系的简化
第三节 用动静法求轴承的动反力
第四节 问题讨论与说明
习题
第十三章 动载荷与交变应力
第一节 动载荷
第二节 交变应力
第三节 材料的持久极限及其影响因素
第四节 冲击载荷
第五节 问题讨论与说明
习题
附录
参考文献
一、力的定义
关于“力”的一些基本概念性的问题我们在物理学中已经有了较深入的学习。我们已经知道,力是物体间相互机械作用。力有三要素,即力的大小、力的方向和力的作用点。力是矢量,力的单位是牛(N)或千牛(kN)等等。工程力学中的所谓“力”,仍然是指物体间相互机械作用。它能使物体的机械运动状态发生变化,同时使物体发生变形。在此,我们不再更多讲述力的基本概念问题,而把目光转向工程力学更多关注的问题,即力对物体的作用效应。
二、力的效应作用在物体上的力可以使物体产生两种效应,一是可以引起物体运动状态变化或速度变化,一般称为力的“外效应”或“运动效应”;二是可以引起物体形状改变,一般称为“内效应”或“变形效应”。这两种效应既可能单独出现,也可能同时出现。对于刚体,只会出现运动效应,而对于变形固体则既会出现运动效应,也会出现变形效应。
实践证明,力的运动效应与变形效应均与力的三要素有关。三要素中任何一个要素改变,都会引起力对物体作用效应的改变。
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