目錄
前言
緒論1
模塊一剛體靜力學3
學習目標3
任務一靜力學基礎3
任務描述3
任務分析3
知識準備3
一、靜力學的基本概念3
二、靜力學公理4
三、約束和約束反力6
四、物體的受力分析和受力圖9
任務實施12
思考與練習13
習題答案15
任務二平面匯交力系平衡問題15
任務描述15
任務分析15
知識準備15
一、平面匯交力系的合成16
二、平面匯交力系的平衡17
任務實施18
思考與練習19
習題答案20
任務三平面力偶系平衡問題20
任務描述20
任務分析21
知識準備21
一、平面力對點之矩的概念與
計算21
二、平面力偶22
任務實施24
思考與練習24
習題答案26
任務四平面任意力系平衡問題26
任務描述26
任務分析26
知識準備26
一、平面任意力系的簡化27
二、平面任意力系的平衡條件和
平衡方程28
三、平面平行力系的平衡方程31
四、摩擦的概念與考慮摩擦時物體
的平衡問題33
任務實施36
思考與練習37
習題答案40
任務五空間力系平衡問題40
任務描述40
任務分析40
知識準備41
一、力在空間直角坐標軸上的
投影41
二、力對軸的矩42
三、合力矩定理43
四、 空間任意力系的平衡43
五、重心46
任務實施49
思考與練習51
習題答案52
模塊二運動力學53
學習目標53
任務一剛體上一點的運動學53
任務描述53
任務分析53
知識準備53
一、矢量法描述點的運動53
二、直角坐標法描述點的運動55
三、自然法描述點的運動56
任務實施59
思考與練習60
習題答案61
任務二剛體的基本運動61
任務描述61
任務分析61
知識準備62
一、剛體的平行移動62
二、剛體的定軸轉動63
三、轉動剛體內(nèi)各點的速度和加
速度64
任務實施66
思考與練習66
習題答案68
任務三點和剛體的復雜運動68
任務描述68
任務分析68
知識準備68
一、點的合成運動的概念68
二、點的速度及其合成定理69
三、剛體的平面運動71
任務實施73
思考與練習74
習題答案76
任務四質點動力學基礎77
任務描述77
任務分析77
知識準備77
一、質點動力學基本方程77
二、質點的運動微分方程78
三、質點動力學的兩類基本問題79
任務實施79
思考與練習80
習題答案81
任務五剛體動力學基礎81
任務描述81
任務分析81
知識準備81
一、剛體平移動力學基本方程81
二、剛體轉動動力學基本方程82
三、剛體對軸的轉動慣量83
任務實施85
思考與練習86
習題答案86
任務六動力學普遍定理簡介87
任務描述87
任務分析87
知識準備87
一、動量定理87
二、質心運動定理90
三、質點和質點系的動量矩93
四、剛體動量矩的計算93
五、質點和質點系的動量矩定理94
六、動量矩守恒定律95
七、常見力所做的功96
八、功率99
九、質點和質點系的動能100
十、動能定理102
十一、動力學普遍定理概述105
任務實施106
思考與練習107
習題答案111
任務七達朗貝爾原理112
任務描述112
任務分析112
知識準備112
一、慣性力和質點的達朗貝爾
原理112
二、剛體的達朗貝爾原理114
任務實施116
思考與練習117
習題答案119
模塊三材料力學120
學習目標120
任務一軸向拉伸與壓縮120
任務描述120
任務分析120
知識準備120
一、材料力學簡介120
二、軸向拉伸與壓縮的概念與
實例122
三、截面法、軸力與軸力圖122
四、軸向拉(壓)桿橫截面上的
應力、斜截面上的應力124
五、軸向拉(壓)桿的變形及胡克
定律127
六、材料在軸向拉伸、壓縮時的
力學性能129
七、軸向拉(壓)桿的強度計算133
八、拉(壓)桿超靜定問題簡介135
九、應力集中的概念137
任務實施137
思考與練習138
習題答案140
任務二剪切與擠壓140
任務描述140
任務分析140
知識準備140
一、剪切的概念和實用計算140
二、擠壓的概念和實用計算142
任務實施144
思考與練習145
習題答案146
任務三圓軸扭轉146
任務描述146
任務分析146
知識準備146
一、圓軸扭轉的概念與實例146
二、扭矩和扭矩圖147
三、圓軸扭轉時的應力與變形149
四、極慣性矩和抗扭截面系數(shù)152
五、圓軸扭轉時的強度和剛度計算153
六、提高圓軸扭轉強度和剛度的
措施157
任務實施158
思考與練習159
習題答案160
任務四彎曲161
任務描述161
任務分析161
知識準備161
一、平面彎曲的概念與實例161
二、梁的計算簡圖與分類162
三、剪力和彎矩、剪力圖和彎
矩圖164
四、剪力、彎矩與分布載荷集度之
間的微分關系171
五、純彎曲梁橫截面上的正應力174
六、截面慣性矩與平行移軸公式177
七、梁的切應力簡介179
八、梁彎曲時的強度計算180
九、梁的彎曲變形與剛度條件184
十、用變形比較法解簡單超靜
定梁187
十一、提高梁強度和剛度的措施189
任務實施192
思考與練習192
習題答案196
任務五應力狀態(tài)與強度理論簡介197
任務描述197
任務分析197
知識準備197
一、應力狀態(tài)的概念197
二、二向應力狀態(tài)下的應力分析198
三、三向應力狀態(tài)簡介與廣義胡克
定律202
四、強度理論概述204
任務實施207
思考與練習209
習題答案210
任務六組合變形210
任務描述210
任務分析211
知識準備211
一、拉伸(壓縮)與彎曲組合變形
的強度計算212
二、彎曲與扭轉組合變形的強度
計算215
任務實施218
思考與練習219
習題答案220
任務七壓桿穩(wěn)定221
任務描述221
任務分析221
知識準備221
一、壓桿穩(wěn)定概述221
二、壓桿的臨界應力222
三、壓桿穩(wěn)定性校核224
四、提高壓桿穩(wěn)定性的措施225
任務實施227
思考與練習227
習題答案229
任務八動載荷與交變應力229
任務描述229
任務分析229
知識準備229
一、動載荷及動應力的概念229
二、交變應力及材料的持久極限230
三、構件的持久極限和疲勞強度
計算233
任務實施234
思考與練習235
習題答案235
附錄熱軋型鋼常用參數(shù)表236
參考文獻246