本書是“十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材，獲得中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀出版物獎(jiǎng)（教材獎(jiǎng)）。書中按照單元組織內(nèi)容，結(jié)合大量典型實(shí)例講解，理論聯(lián)系實(shí)際，注重工程應(yīng)用。各單元后均有小結(jié)、思考題及訓(xùn)練題，并配套視頻、微課、動(dòng)畫、訓(xùn)練題參考答案、電子課件。
本書可作為高職高專院校、職業(yè)本科院校、成人高校及重點(diǎn)中等專業(yè)學(xué)校機(jī)械類各專業(yè)的教材，也可供近機(jī)械類專業(yè)學(xué)生及相關(guān)工程技術(shù)人員參考使用。
單元一力學(xué)與工程1
課題一力學(xué)及工程力學(xué)認(rèn)知1
一、力學(xué)1
二、工程力學(xué)1
課題二力學(xué)在工程中的應(yīng)用認(rèn)知3
一、工程3
二、工程建設(shè)中力學(xué)知識(shí)的運(yùn)用4
小結(jié)5
思考題5
訓(xùn)練題6
單元二靜力學(xué)基礎(chǔ)7
課題一靜力學(xué)基本概念認(rèn)知8
一、力的概念8
二、剛體的概念8
三、力系的概念9
四、平衡的概念9
課題二靜力學(xué)公理認(rèn)知9
課題三約束與約束反力分析11
一、約束的概念11
二、分析工程中常見的約束類型12
三、分析軸的常見約束14
課題四物體受力圖繪制14
小結(jié)19
思考題20
訓(xùn)練題21
單元三平面力系24
課題一平面匯交力系的簡(jiǎn)化與平衡計(jì)算24
一、分析力系的種類24
二、用幾何法簡(jiǎn)化平面匯交力系25
三、用解析法簡(jiǎn)化平面匯交力系25
四、平面匯交力系的平衡計(jì)算28
課題二力矩與力偶分析30
一、分析力對(duì)點(diǎn)之矩30
二、分析力偶與力偶矩32
課題三平面力偶系的合成與平衡計(jì)算34
一、平面力偶系的合成34
二、平面力偶系的平衡計(jì)算35
課題四力的平移分析36
課題五平面一般力系的簡(jiǎn)化與平衡計(jì)算36
一、平面一般力系向平面內(nèi)一點(diǎn)的簡(jiǎn)化36
二、討論平面任意力系簡(jiǎn)化的結(jié)果38
三、平面任意力系的平衡計(jì)算39
四、平面平行力系的平衡計(jì)算41
五、分析物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題42
六、平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算45
課題六考慮摩擦?xí)r物體的平衡計(jì)算47
一、滑動(dòng)摩擦48
二、摩擦角與自鎖現(xiàn)象48
三、考慮有滑動(dòng)摩擦的平衡計(jì)算49
四、滾動(dòng)摩擦51
小結(jié)51
思考題53
訓(xùn)練題55
單元四空間力系和重心60
課題一空間一般力系的簡(jiǎn)化60
一、力在空間直角坐標(biāo)上的投影分析61
二、力對(duì)軸之矩計(jì)算62
三、合力矩定理63
課題二空間力系的平衡計(jì)算64
一、空間任意力系的平衡方程建立64
二、空間任意力系的特殊情況分析65
三、空間常見約束的簡(jiǎn)化65
課題三輪軸類部件平衡問(wèn)題的平面解法67
課題四物體的重心計(jì)算70
一、重心的確定70
二、確定重心及形心的方法72
小結(jié)75
思考題76
訓(xùn)練題77
單元五材料力學(xué)基礎(chǔ)81
課題一材料力學(xué)的任務(wù)與基本假設(shè)81
一、 材料力學(xué)的任務(wù)81
二、材料力學(xué)的基本假設(shè)82
課題二桿件變形的基本形式及內(nèi)力求解方法83
一、桿件變形的基本形式83
二、桿件變形的內(nèi)力及求解方法84
小結(jié)84
思考題85
訓(xùn)練題85
單元六拉伸和壓縮86
課題一軸向拉伸和壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力分析86
一、軸向拉壓的受力與變形分析86
二、軸向拉伸和壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力分析87
課題二軸向拉伸和壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力計(jì)算92
一、應(yīng)力的概念92
二、軸向拉壓桿橫截面上的正應(yīng)力計(jì)算93
三、軸向拉伸（或壓縮）時(shí)斜截面上的應(yīng)力95
課題三軸向拉伸與壓縮的強(qiáng)度計(jì)算96
一、許用應(yīng)力分析96
二、強(qiáng)度計(jì)算96
課題四軸向拉伸與壓縮變形計(jì)算98
一、變形和應(yīng)變分析98
二、胡克定律應(yīng)用100
課題五材料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能分析102
一、低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能102
二、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能105
三、低碳鋼壓縮時(shí)的力學(xué)性能105
四、許用應(yīng)力與安全系數(shù)106
五、應(yīng)力集中107
課題六軸向拉伸與壓縮時(shí)的超靜定問(wèn)題分析108
一、超靜定的概念108
二、求解靜不定問(wèn)題的基本方法108
三、溫度應(yīng)力計(jì)算109
小結(jié)110
思考題111
訓(xùn)練題112
單元七剪切與擠壓117
課題一剪切和擠壓的受力與變形分析117
一、剪切的受力與變形分析117
二、擠壓的受力與變形分析118
課題二剪切和擠壓的實(shí)用強(qiáng)度計(jì)算118
一、剪切實(shí)用強(qiáng)度計(jì)算118
二、擠壓實(shí)用強(qiáng)度計(jì)算119
三、剪切和擠壓的應(yīng)用120
課題三剪應(yīng)變、剪切胡克定律分析124
一、剪應(yīng)變124
二、剪切胡克定律124
小結(jié)124
思考題125
訓(xùn)練題125
單元八扭轉(zhuǎn)128
課題一圓軸扭轉(zhuǎn)的受力與變形分析128
課題二圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的內(nèi)力計(jì)算與扭矩圖繪制129
一、外力偶矩計(jì)算129
二、扭矩計(jì)算與扭矩圖繪制129
課題三圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算133
一、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力分析133
二、極慣性矩Ip和抗扭截面模量Wn136
三、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算137
課題四圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度計(jì)算139
一、扭轉(zhuǎn)角及單位扭轉(zhuǎn)角計(jì)算139
二、圓軸扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算140
小結(jié)141
思考題143
訓(xùn)練題143
單元九彎曲147
課題一彎曲的受力與變形分析147
一、平面彎曲的認(rèn)識(shí)147
二、梁的類型分析148
課題二平面彎曲時(shí)橫截面上的內(nèi)力計(jì)算149
課題三剪力圖和彎矩圖的繪制150
課題四梁的彎曲應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算155
一、梁的純彎曲變形分析155
二、純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力分析155
三、彎曲正應(yīng)力的計(jì)算157
四、簡(jiǎn)單截面圖形的慣性矩Iz和抗彎截面模量Wz158
五、彎曲正應(yīng)力的強(qiáng)度條件及應(yīng)用160
課題五彎曲剪應(yīng)力計(jì)算163
一、矩形截面梁的剪應(yīng)力計(jì)算163
二、工字形截面梁剪應(yīng)力計(jì)算164
三、圓形截面梁剪應(yīng)力計(jì)算165
課題六梁的彎曲變形和剛度計(jì)算165
一、梁變形的概念165
二、梁的變形計(jì)算166
三、梁的剛度校核170
課題七提高梁的強(qiáng)度和剛度的措施171
一、提高梁彎曲強(qiáng)度的措施171
二、提高梁彎曲剛度的措施174
小結(jié)174
思考題176
訓(xùn)練題176
單元十組合變形181
課題一組合變形的受力與變形分析181
課題二拉伸（壓縮）與彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算182
一、拉伸（壓縮）與彎曲組合變形的應(yīng)力分析182
二、拉伸（壓縮）與彎曲組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算184
課題三彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形的強(qiáng)度計(jì)算186
一、彎扭組合變形時(shí)的應(yīng)力分析186
二、彎扭組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算188
小結(jié)190
思考題191
訓(xùn)練題192
單元十一壓桿的穩(wěn)定性195
課題一壓桿穩(wěn)定的概念分析195
一、失穩(wěn)的概念195
二、臨界力196
課題二壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力計(jì)算197
一、臨界力——?dú)W拉公式197
二、臨界應(yīng)力的歐拉公式198
三、中、小柔度桿的臨界應(yīng)力計(jì)算199
四、臨界應(yīng)力總圖200
課題三壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算202
課題四提高壓桿穩(wěn)定性的措施203
小結(jié)204
思考題205
訓(xùn)練題206
單元十二構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度209
課題一交變應(yīng)力與構(gòu)件的疲勞破壞分析209
一、交變應(yīng)力的概念209
二、疲勞破壞的特點(diǎn)分析210
課題二循環(huán)特征和疲勞極限分析211
一、循環(huán)特征分析211
二、構(gòu)件的疲勞極限分析211
小結(jié)213
思考題214
訓(xùn)練題214
單元十三質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析216
課題一自然法求點(diǎn)的速度和加速度217
一、點(diǎn)的弧坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)方程分析217
二、點(diǎn)的速度計(jì)算217
三、點(diǎn)的加速度計(jì)算218
課題二直角坐標(biāo)法求點(diǎn)的速度和加速度221
一、點(diǎn)的直角坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)方程分析221
二、點(diǎn)的速度計(jì)算222
三、點(diǎn)的加速度計(jì)算222
課題三質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力分析基本定律224
一、第一定律（慣性定律）225
二、第二定律（動(dòng)力定律）225
三、第三定律（作用與反作用定律）226
課題四質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程建立226
一、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程的表達(dá)形式226
二、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的兩類問(wèn)題分析227
小結(jié)230
思考題232
訓(xùn)練題232
單元十四剛體基本運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析234
課題一剛體的平動(dòng)分析234
課題二剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)分析235
一、轉(zhuǎn)動(dòng)方程建立236
二、角速度計(jì)算236
三、角加速度ε計(jì)算236
四、勻速、勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算237
五、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度計(jì)算238
課題三剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力分析基本方程建立241
課題四轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算242
一、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量242
二、簡(jiǎn)單形狀物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算243
三、平行移軸定理244
四、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的組合法確定244
課題五剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力分析方程的應(yīng)用246
一、已知轉(zhuǎn)動(dòng)情況求轉(zhuǎn)矩246
二、已知轉(zhuǎn)矩求轉(zhuǎn)動(dòng)情況246
小結(jié)247
思考題248
訓(xùn)練題249
單元十五點(diǎn)和剛體的復(fù)合運(yùn)動(dòng)分析251
課題一點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)251
一、點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)分析251
二、絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)及牽連運(yùn)動(dòng)分析252
三、點(diǎn)的速度合成定理253
課題二剛體的平面運(yùn)動(dòng)計(jì)算256
課題三平面圖形上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分析257
小結(jié)259
思考題260
訓(xùn)練題260
附錄263
附表1熱軋工字鋼（摘自GB/T 706—2016）263
附表2熱軋槽鋼（摘自GB/T 706—2016）264
附表3熱軋等邊角鋼（摘自GB/T 706—2016）266
參考文獻(xiàn)269
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