“工程力學(xué)”是高職高專院校機(jī)械、建筑、化工、紡織等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是分析和解決工程問題的基礎(chǔ)。
本書分靜力學(xué)和材料力學(xué)兩部分，主要包括靜力學(xué)基本概念及受力圖、平面力系的平衡、空間力系的平衡、材料力學(xué)基礎(chǔ)、拉壓桿承載能力設(shè)計(jì)、受剪切連接件承載能力設(shè)計(jì)、傳動(dòng)軸承載能力設(shè)計(jì)、工程梁承載能力設(shè)計(jì)、組合變形構(gòu)件承載能力設(shè)計(jì)、壓桿穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、動(dòng)載荷與疲勞強(qiáng)度概述、有限元法與ANSYS Workbench簡介，共計(jì)12章。每章開始有詳細(xì)的教學(xué)目標(biāo)，以及與力學(xué)知識(shí)相關(guān)的名人趣事，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并有利于培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)良素質(zhì)，書中充實(shí)了新知識(shí)和新方法，便于讀者開闊眼界。每章末安排有：能力訓(xùn)練模塊，以應(yīng)用為主，突出實(shí)用性；能力提升模塊，可作為興趣競賽、學(xué)歷提升參考資料使用，掃描二維碼可查看答案；相應(yīng)習(xí)題，提供部分習(xí)題答案，便于自學(xué)。
本書配套有電子課件，可以登錄化學(xué)工業(yè)出版社教學(xué)資源網(wǎng)查詢和下載；部分章節(jié)配有微課視頻，可自行掃描二維碼進(jìn)行相應(yīng)知識(shí)的學(xué)習(xí)；在中國大學(xué)MOOC平臺(tái)上有配套的在線課程“工程力學(xué)”，可供讀者參考學(xué)習(xí)。
本書可作為高職高專院校及應(yīng)用型本科院校的機(jī)械類及近機(jī)類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可供初、中級(jí)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
第1章 靜力學(xué)基本概念及受力圖 3
1.1 靜力學(xué)基本概念 3
1.2 靜力學(xué)基本公理 4
1.3 約束與約束反力 6
1.3.1 柔索約束 7
1.3.2 光滑接觸面約束 7
1.3.3 光滑圓柱鉸鏈約束 8
1.3.4 固定端約束 9
1.4 物體的受力分析與受力圖 10
1.5 能力訓(xùn)練——液壓沖床的受力分析 12
1.6 能力提升 13
習(xí)題 13
第2章 平面力系的平衡 16
2.1 平面匯交力系的合成與平衡 16
2.1.1 平面匯交力系合成的幾何法與平衡的條件 17
2.1.2 平面匯交力系合成的解析法 18
2.2 力矩及平面力偶系的平衡 22
2.2.1 力矩和合力矩定理 22
2.2.2 平面力偶理論 23
2.2.3 力線平移定理 25
2.3 平面任意力系的平衡 26
2.3.1 平面任意力系向平面內(nèi)任一點(diǎn)簡化 26
2.3.2 平面任意力系的簡化結(jié)果分析 27
2.3.3 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 28
2.3.4 平面平行力系的平衡 30
2.4 物體系統(tǒng)的平衡 31
2.5 靜定與靜不定問題 34
2.6 考慮摩擦?xí)r的平衡問題 34
2.6.1 滑動(dòng)摩擦 34
2.6.2 考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r的平衡問題 36
2.6.3 滾動(dòng)摩擦 37
2.7 能力訓(xùn)練——塔吊的平衡計(jì)算 38
2.8 能力提升 39
習(xí)題 40
第3章 空間力系的平衡 45
3.1 力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影 45
3.1.1 直接投影法 45
3.1.2 二次投影法 46
3.2 力對(duì)軸的矩 47
3.3 空間力系的平衡條件及平衡計(jì)算 48
3.3.1 空間任意力系的平衡條件和平衡方程 48
3.3.2 空間特殊力系 48
3.4 物體的重心 50
3.4.1 重心的概念 50
3.4.2 重心的坐標(biāo) 50
3.4.3 重心位置的實(shí)驗(yàn)法 52
3.5 能力訓(xùn)練——傳動(dòng)齒輪的平衡計(jì)算 52
3.6 能力提升 53
習(xí)題 54
第4章 材料力學(xué)基礎(chǔ) 56
4.1 材料力學(xué)的任務(wù) 56
4.2 變形固體的基本假設(shè) 57
4.3 內(nèi)力與應(yīng)力 58
4.3.1 內(nèi)力的概念 58
4.3.2 截面法 58
4.3.3 應(yīng)力的概念 58
4.4 桿件變形的基本形式 59
第5章 拉壓桿承載能力設(shè)計(jì) 61
5.1 拉伸和壓縮的概念 61
5.2 軸向拉伸和壓縮時(shí)的內(nèi)力 62
5.2.1 軸力 62
5.2.2 軸力圖 62
5.3 拉(壓)桿橫截面上的應(yīng)力 63
5.4 拉(壓)桿的變形 65
5.4.1 縱向變形 65
5.4.2 胡克定律 65
5.4.3 橫向變形 66
5.5 材料在軸向拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能 67
5.5.1 材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能 68
5.5.2 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能 71
5.6 軸向拉伸和壓縮的強(qiáng)度計(jì)算 72
5.6.1 許用應(yīng)力和安全系數(shù) 72
5.6.2 強(qiáng)度計(jì)算 73
5.7 能力訓(xùn)練——簡易起重機(jī)構(gòu)的承載能力設(shè)計(jì) 75
5.8 能力提升 76
習(xí)題 77
第6章 受剪切連接件承載能力設(shè)計(jì) 79
6.1 剪切和擠壓的概念 79
6.2 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算 80
6.2.1 剪切實(shí)用計(jì)算 80
6.2.2 擠壓實(shí)用計(jì)算 81
6.3 切應(yīng)變和剪切胡克定律 82
6.3.1 切應(yīng)力互等定理 83
6.3.2 剪切胡克定律 83
6.4 能力訓(xùn)練——平鍵承載能力設(shè)計(jì) 83
6.5 能力提升 85
習(xí)題 85
第7章 傳動(dòng)軸承載能力設(shè)計(jì) 87
7.1 扭轉(zhuǎn)的概念和外力偶矩的計(jì)算 87
7.1.1 扭轉(zhuǎn)的概念 87
7.1.2 外力偶矩的計(jì)算 88
7.2 扭矩和扭矩圖 88
7.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力 90
7.3.1 變形幾何關(guān)系 90
7.3.2 物理關(guān)系 91
7.3.3 靜力關(guān)系 91
7.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 92
7.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度計(jì)算 93
7.5.1 變形計(jì)算 93
7.5.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度計(jì)算 94
7.6 能力訓(xùn)練——傳動(dòng)軸承載能力設(shè)計(jì) 95
7.7 能力提升 96
習(xí)題 96
第8章 工程梁承載能力設(shè)計(jì) 99
8.1 平面彎曲的概念 99
8.1.1 平面彎曲 99
8.1.2 靜定梁的基本形式 100
8.1.3 梁上載荷的簡化 100
8.2 彎曲時(shí)的內(nèi)力——剪力和彎矩 101
8.3 剪力圖和彎矩圖 103
8.4 純彎曲時(shí)橫截面上的正應(yīng)力 106
8.4.1 純彎曲的概念 106
8.4.2 純彎曲橫截面上的正應(yīng)力 106
8.4.3 簡單截面的慣性矩和抗彎截面模量 109
8.5 梁的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 110
8.6 提高梁的彎曲強(qiáng)度的主要措施 112
8.7 梁的彎曲變形 114
8.7.1 梁的撓曲線 114
8.7.2 撓曲線近似微分方程 114
8.7.3 用疊加法求梁的彎曲變形 115
8.8 梁的剛度條件和提高彎曲剛度的措施 117
8.8.1 梁的剛度條件 117
8.8.2 提高梁的彎曲剛度的措施 118
8.9 能力訓(xùn)練——行吊大梁彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 118
8.10 能力提升 119
習(xí)題 120
第9章 組合變形構(gòu)件承載能力設(shè)計(jì) 124
9.1 應(yīng)力狀態(tài)的概念 124
9.1.1 一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài) 124
9.1.2 應(yīng)力狀態(tài)的表示方法 125
9.1.3 應(yīng)力狀態(tài)的分類 125
9.2 強(qiáng)度理論簡介 126
9.2.1 強(qiáng)度理論概述 126
9.2.2 四種強(qiáng)度理論 126
9.2.3 強(qiáng)度理論的應(yīng)用 128
9.3 組合變形的概念 128
9.4 拉(壓)彎組合時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 129
9.5 彎扭組合的強(qiáng)度計(jì)算 130
9.6 能力訓(xùn)練——壓力機(jī)立柱強(qiáng)度校核 134
9.7 能力提升 135
習(xí)題 135
第10章 壓桿穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 138
10.1 壓桿穩(wěn)定的概念 138
10.2 細(xì)長壓桿的臨界壓力——?dú)W拉公式 139
10.2.1 兩端鉸支細(xì)長壓桿的臨界壓力 139
10.2.2 其他支撐條件下壓桿的臨界壓力 140
10.3 壓桿的臨界應(yīng)力 141
10.3.1 臨界應(yīng)力 141
10.3.2 歐拉公式的適用范圍 142
10.3.3 臨界應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式 142
10.4 壓桿的穩(wěn)定計(jì)算 143
10.4.1 壓桿的穩(wěn)定計(jì)算步驟 143
10.4.2 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 144
10.5 能力訓(xùn)練——自卸車液壓桿臨界壓力計(jì)算 145
10.6 能力提升 146
習(xí)題 147
第11章 動(dòng)載荷與疲勞強(qiáng)度概述 149
11.1 動(dòng)載荷和交變應(yīng)力 149
11.2 材料的疲勞極限及影響因素 152
11.2.1 疲勞極限 152
11.2.2 影響疲勞極限的因素及提高疲勞強(qiáng)度的措施 153
11.2.3 疲勞強(qiáng)度計(jì)算 155
習(xí)題 156
第12章 有限元法與ANSYS Workbench簡介 157
12.1 有限元法基礎(chǔ)理論 157
12.1.1 有限元法的概念 157
12.1.2 有限元法的分析步驟 158
12.2 ANSYS Workbench簡介 159
12.2.1 ANSYS Workbench軟件概述 159
12.2.2 ANSYS Workbench靜力分析 160
12.3 有限元分析實(shí)例 163
習(xí)題 165
附錄 166
附錄Ⅰ 截面圖形的幾何性質(zhì) 166
附錄Ⅱ 型鋼表 167
參考文獻(xiàn) 176
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