目錄
前言
緒論1
模塊一剛體靜力學(xué)3
學(xué)習(xí)目標(biāo)3
任務(wù)一靜力學(xué)基礎(chǔ)3
任務(wù)描述3
任務(wù)分析3
知識(shí)準(zhǔn)備3
一、靜力學(xué)的基本概念3
二、靜力學(xué)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(wù)實(shí)施12
思考與練習(xí)13
習(xí)題答案15
任務(wù)二平面匯交力系平衡問(wèn)題15
任務(wù)描述15
任務(wù)分析15
知識(shí)準(zhǔn)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(wù)實(shí)施18
思考與練習(xí)19
習(xí)題答案20
任務(wù)三平面力偶系平衡問(wèn)題20
任務(wù)描述20
任務(wù)分析21
知識(shí)準(zhǔn)備21
一、平面力對(duì)點(diǎn)之矩的概念與
計(jì)算21
二、平面力偶22
任務(wù)實(shí)施24
思考與練習(xí)24
習(xí)題答案26
任務(wù)四平面任意力系平衡問(wèn)題26
任務(wù)描述26
任務(wù)分析26
知識(shí)準(zhǔn)備26
一、平面任意力系的簡(jiǎn)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?xí)r物體
的平衡問(wèn)題33
任務(wù)實(shí)施36
思考與練習(xí)37
習(xí)題答案40
任務(wù)五空間力系平衡問(wèn)題40
任務(wù)描述40
任務(wù)分析40
知識(shí)準(zhǔn)備41
一、力在空間直角坐標(biāo)軸上的
投影41
二、力對(duì)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(wù)實(shí)施49
思考與練習(xí)51
習(xí)題答案52
模塊二運(yùn)動(dòng)力學(xué)53
學(xué)習(xí)目標(biāo)53
任務(wù)一剛體上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)53
任務(wù)描述53
任務(wù)分析53
知識(shí)準(zhǔn)備53
一、矢量法描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)53
二、直角坐標(biāo)法描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)55
三、自然法描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)56
任務(wù)實(shí)施59
思考與練習(xí)60
習(xí)題答案61
任務(wù)二剛體的基本運(yùn)動(dòng)61
任務(wù)描述61
任務(wù)分析61
知識(shí)準(zhǔn)備62
一、剛體的平行移動(dòng)62
二、剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)63
三、轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加
速度64
任務(wù)實(shí)施66
思考與練習(xí)66
習(xí)題答案68
任務(wù)三點(diǎn)和剛體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)68
任務(wù)描述68
任務(wù)分析68
知識(shí)準(zhǔn)備68
一、點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)的概念68
二、點(diǎn)的速度及其合成定理69
三、剛體的平面運(yùn)動(dòng)71
任務(wù)實(shí)施73
思考與練習(xí)74
習(xí)題答案76
任務(wù)四質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)77
任務(wù)描述77
任務(wù)分析77
知識(shí)準(zhǔn)備77
一、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程77
二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程78
三、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題79
任務(wù)實(shí)施79
思考與練習(xí)80
習(xí)題答案81
任務(wù)五剛體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)81
任務(wù)描述81
任務(wù)分析81
知識(shí)準(zhǔn)備81
一、剛體平移動(dòng)力學(xué)基本方程81
二、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)基本方程82
三、剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量83
任務(wù)實(shí)施85
思考與練習(xí)86
習(xí)題答案86
任務(wù)六動(dòng)力學(xué)普遍定理簡(jiǎn)介87
任務(wù)描述87
任務(wù)分析87
知識(shí)準(zhǔn)備87
一、動(dòng)量定理87
二、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理90
三、質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩93
四、剛體動(dòng)量矩的計(jì)算93
五、質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理94
六、動(dòng)量矩守恒定律95
七、常見(jiàn)力所做的功96
八、功率99
九、質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能100
十、動(dòng)能定理102
十一、動(dòng)力學(xué)普遍定理概述105
任務(wù)實(shí)施106
思考與練習(xí)107
習(xí)題答案111
任務(wù)七達(dá)朗貝爾原理112
任務(wù)描述112
任務(wù)分析112
知識(shí)準(zhǔn)備112
一、慣性力和質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾
原理112
二、剛體的達(dá)朗貝爾原理114
任務(wù)實(shí)施116
思考與練習(xí)117
習(xí)題答案119
模塊三材料力學(xué)120
學(xué)習(xí)目標(biāo)120
任務(wù)一軸向拉伸與壓縮120
任務(wù)描述120
任務(wù)分析120
知識(shí)準(zhǔn)備120
一、材料力學(xué)簡(jiǎn)介120
二、軸向拉伸與壓縮的概念與
實(shí)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(yīng)力、斜截面上的應(yīng)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(shí)的
力學(xué)性能129
七、軸向拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算133
八、拉(壓)桿超靜定問(wèn)題簡(jiǎn)介135
九、應(yīng)力集中的概念137
任務(wù)實(shí)施137
思考與練習(xí)138
習(xí)題答案140
任務(wù)二剪切與擠壓140
任務(wù)描述140
任務(wù)分析140
知識(shí)準(zhǔn)備140
一、剪切的概念和實(shí)用計(jì)算140
二、擠壓的概念和實(shí)用計(jì)算142
任務(wù)實(shí)施144
思考與練習(xí)145
習(xí)題答案146
任務(wù)三圓軸扭轉(zhuǎn)146
任務(wù)描述146
任務(wù)分析146
知識(shí)準(zhǔn)備146
一、圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實(shí)例146
二、扭矩和扭矩圖147
三、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與變形149
四、極慣性矩和抗扭截面系數(shù)152
五、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算153
六、提高圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度的
措施157
任務(wù)實(shí)施158
思考與練習(xí)159
習(xí)題答案160
任務(wù)四彎曲161
任務(wù)描述161
任務(wù)分析161
知識(shí)準(zhǔn)備161
一、平面彎曲的概念與實(shí)例161
二、梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖與分類(lèi)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(guān)系171
五、純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力174
六、截面慣性矩與平行移軸公式177
七、梁的切應(yīng)力簡(jiǎn)介179
八、梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算180
九、梁的彎曲變形與剛度條件184
十、用變形比較法解簡(jiǎn)單超靜
定梁187
十一、提高梁強(qiáng)度和剛度的措施189
任務(wù)實(shí)施192
思考與練習(xí)192
習(xí)題答案196
任務(wù)五應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論簡(jiǎn)介197
任務(wù)描述197
任務(wù)分析197
知識(shí)準(zhǔn)備197
一、應(yīng)力狀態(tài)的概念197
二、二向應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析198
三、三向應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)介與廣義胡克
定律202
四、強(qiáng)度理論概述204
任務(wù)實(shí)施207
思考與練習(xí)209
習(xí)題答案210
任務(wù)六組合變形210
任務(wù)描述210
任務(wù)分析211
知識(shí)準(zhǔn)備211
一、拉伸(壓縮)與彎曲組合變形
的強(qiáng)度計(jì)算212
二、彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度
計(jì)算215
任務(wù)實(shí)施218
思考與練習(xí)219
習(xí)題答案220
任務(wù)七壓桿穩(wěn)定221
任務(wù)描述221
任務(wù)分析221
知識(shí)準(zhǔn)備221
一、壓桿穩(wěn)定概述221
二、壓桿的臨界應(yīng)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(wù)實(shí)施227
思考與練習(xí)227
習(xí)題答案229
任務(wù)八動(dòng)載荷與交變應(yīng)力229
任務(wù)描述229
任務(wù)分析229
知識(shí)準(zhǔn)備229
一、動(dòng)載荷及動(dòng)應(yīng)力的概念229
二、交變應(yīng)力及材料的持久極限230
三、構(gòu)件的持久極限和疲勞強(qiáng)度
計(jì)算233
任務(wù)實(shí)施234
思考與練習(xí)235
習(xí)題答案235
附錄熱軋型鋼常用參數(shù)表236
參考文獻(xiàn)246