機械工程力學[駱行主編書籍]

機械工程力學[駱行主編書籍]
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《機械工程力學》是電子科技大學出版社在2013年1月24日編輯出版的圖書,作者是駱行。

書籍信息

作 者:駱 行 ISBN: 978-7-5647-1407-9
出版時間:13-01-24

•版 次:第一版

•頁 數:220

•字 數:289千字

•印刷時間:13-01-24

•開 本:16開

•紙 張:書寫紙

•印 次:1

•包 裝:平裝

內容簡介

本書主要內容包括桿件的靜力分析、構件的承載能力分析、構件的運動分析和動力分析等。

全書共分為14 章,包括桿件靜力分析基礎、平衡方程及其套用、簡單軸類零件的受力分析、物體的重心與形心、桿件基本變形時的內力分析、材料的失效與零部件的失效、桿件基本變形時的強度計算、圓軸彎扭組合變形時的強度計算、交變應力與疲勞失效、桿件的剛度計算、壓桿穩定、點和剛體的基本運動、點和剛體的複合運動,質點和剛體的動力分析,每章有小結和習題。書中附有材料力學基本實驗指導書、型鋼表、主要參考文獻。本教材適合職業學校機械、機電類等套用技術類專業的學生使用,也可作為相關行業人員培訓用書。

圖書目錄

緒 論............................................................................................................................. 1

一、機械工程中的力學問題............................................................................. 1

二、機械工程力學的主要內容......................................................................... 1

三、機械工程力學的研究對象及其模型......................................................... 2

四、機械工程力學的主要任務......................................................................... 2

第1 章 靜力分析基礎..................................................................................................... 3

1.1 力的概念及其性質............................................................................................ 3

1.1.1 力的概念................................................................................................. 3

1.1.2 力系的概念............................................................................................. 4

1.1.3 集中力和分布力..................................................................................... 4

1.1.4 力的性質................................................................................................. 5

1.2 力的投影與合力投影定理................................................................................ 7

1.2.1 力在平面直角坐標軸上的投影............................................................. 7

1.2.2 合力投影定理及其套用......................................................................... 8

1.3 力矩和力偶...................................................................................................... 10

1.3.1 力對點之矩........................................................................................... 10

1.3.2 合力矩定理........................................................................................... 11

1.3.3 力偶和力偶矩....................................................................................... 12

1.3.4 平面力偶系的合成............................................................................... 13

1.4 力的平移定理.................................................................................................. 14

1.5 約束與約束反力.............................................................................................. 15

1.6 物體的受力分析與受力圖.............................................................................. 17

【本章小結】................................................................................................................... 20

【習題】........................................................................................................................... 22

第2 章 平衡方程及其套用........................................................................................... 27

2.1 平面任意力系的簡化...................................................................................... 27

2.2 平面任意力系的平衡方程.............................................................................. 28

2.3 平面力系的幾種特殊情況.............................................................................. 29

2.3.1 平面平行力系....................................................................................... 29

2.3.2 平面匯交力系....................................................................................... 31

2.4 考慮摩擦時物體的平衡.................................................................................. 32

2.4.1 滑動摩擦力........................................................................................... 33

2.4.2 摩擦角和自鎖現象............................................................................... 34

2.4.3 考慮摩擦時物體的平衡問題............................................................... 36

【本章小結】................................................................................................................... 39

【習題】........................................................................................................................... 39

第3 章 簡單軸類零部件的受力分析........................................................................... 43

3.1 力在空間直角坐標軸上的投影...................................................................... 43

3.2 力對軸之矩...................................................................................................... 44

3.3 空間力系的平衡方程...................................................................................... 45

3.4 輪軸類零件的受力分析.................................................................................. 45

【本章小結】................................................................................................................... 47

【習題】........................................................................................................................... 48

第4 章 物體的重心與形心........................................................................................... 50

4.1 重心的概念...................................................................................................... 50

4.2 確定重心位置的方法...................................................................................... 50

【本章小結】................................................................................................................... 53

【習題】........................................................................................................................... 54

第5 章 桿件基本變形時的內力分析........................................................................... 56

5.1 內力的概念與內力圖...................................................................................... 56

5.2 拉壓桿的內力與內力圖.................................................................................. 57

5.2.1 拉伸與壓縮的概念............................................................................... 57

5.2.2 拉壓桿的內力—— 軸力....................................................................... 58

5.2.3 軸力圖................................................................................................... 58

5.3 圓軸扭轉的內力與內力圖.............................................................................. 60

5.3.1 圓軸扭轉的概念................................................................................... 60

5.3.2 圓軸扭轉時橫截面上的內力——扭矩............................................... 61

5.3.3 扭矩圖................................................................................................... 62

5.4 直梁彎曲時的內力與內力圖.......................................................................... 63

5.4.1 直梁平面彎曲的概念........................................................................... 63

5.4.2 梁的計算簡圖....................................................................................... 64

5.4.3 梁橫截面上的內力——剪力和彎矩................................................... 65

5.4.4 彎矩圖................................................................................................... 66

【本章小結】.................................................................................................................. 68

【習題】........................................................................................................................... 69

第6 章 材料的失效與零部件失效............................................................................... 71

6.1 分布內力與應力、變形與應變的概念.......................................................... 71

6.1.1 分布內力與應力................................................................................... 71

6.1.2 線應變與切應變................................................................................... 72

6.1.3 虎克定律............................................................................................... 73

6.2 常用材料在軸向載荷作用下的力學性能...................................................... 73

6.2.1 低碳鋼拉伸時的力學性能................................................................... 73

6.2.2 鑄鐵拉伸時的力學性質....................................................................... 75

6.2.3 材料在壓縮時的力學性質................................................................... 75

6.3 構件失效的概念與失效分類.......................................................................... 76

6.4 許用應力與安全係數...................................................................................... 76

【本章小結】................................................................................................................... 77

【習題】........................................................................................................................... 78

第7 章 桿件基本變形時的強度計算........................................................................... 79

7.1 拉壓桿的強度計算.......................................................................................... 79

7.1.1 拉壓桿橫截面上的應力....................................................................... 79

7.1.2 拉壓桿的強度條件............................................................................... 80

7.2 聯接件的強度計算.......................................................................................... 82

7.2.1 剪下和擠壓的概念............................................................................... 82

7.2.2 剪下和擠壓的實用計算....................................................................... 83

7.3 圓軸扭轉時的強度計算.................................................................................. 86

7.3.1 圓軸扭轉時橫截面上的切應力........................................................... 86

7.3.2 圓軸扭轉時的強度條件及其套用....................................................... 88

7.4 梁彎曲時的正應力強度計算.......................................................................... 90

7.4.1 平面彎曲時梁橫截面上的正應力....................................................... 90

7.4.2 彎曲正應力強度條件及其套用........................................................... 92

7.4.3 提高梁彎曲強度的措施....................................................................... 94

【本章小結】................................................................................................................... 97

【習題】........................................................................................................................... 98

第8 章 圓軸彎扭組合變形的強度計算..................................................................... 100

8.1 彎扭組合變形的強度計算方法.................................................................... 100

8.2 軸類零件的強度計算示例............................................................................ 102

【本章小結】................................................................................................................. 104

【習題】......................................................................................................................... 104

第9 章 交變應力與疲勞失效..................................................................................... 106

9.1 交變應力的概念及其循環特徵.................................................................... 106

9.2 構件的疲勞破壞與材料的持久極限............................................................ 107

9.2.1 疲勞破壞............................................................................................. 107

9.2.2 材料的持久極限................................................................................. 108

9.3 交變應力作用下構件的強度計算................................................................ 109

9.4 提高構件疲勞強度的措施............................................................................ 110

【本章小結】................................................................................................................. 111

【習題】......................................................................................................................... 111

第10 章 桿件的剛度計算........................................................................................... 112

10.1 桿件軸向拉壓變形計算.............................................................................. 112

10.1.1 變形與應變....................................................................................... 112

10.1.2 虎克定律........................................................................................... 113

10.2 圓軸扭轉時的變形與剛度條件.................................................................. 115

10.2.1 相對扭轉角與單位長度扭轉角....................................................... 115

10.2.2 圓軸扭轉的剛度條件....................................................................... 115

10.3 梁的變形與剛度條件.................................................................................. 118

10.3.1 梁的撓度和轉角............................................................................... 118

10.3.2 梁的剛度條件................................................................................... 119

10.3.3 提高梁的彎曲剛度的措施............................................................... 121

【本章小結】................................................................................................................. 121

【習題】......................................................................................................................... 122

第11 章 壓 桿 穩 定................................................................................................. 125

11.1 壓桿穩定與臨界載荷.................................................................................. 125

11.1.1 壓桿穩定的概念............................................................................... 125

11.1.2 臨界載荷........................................................................................... 126

11.2 臨界應力和臨界應力總圖.......................................................................... 128

11.3 三類不同壓桿臨界載荷的計算.................................................................. 130

11.4 壓桿的穩定性計算...................................................................................... 134

11.5 提高壓桿穩定性的措施.............................................................................. 137

【本章小結】................................................................................................................. 138

【習題】......................................................................................................................... 139

第12 章 運動分析初步............................................................................................... 142

12.1 點 的 運 動................................................................................................ 142

12.1.1 點的運動方程................................................................................... 142

12.1.2 點的速度........................................................................................... 143

12.1.3 點的加速度....................................................................................... 143

12.1.4 點運動的幾種特殊情況................................................................... 144

12.2 剛體的平動.................................................................................................. 145

12.2.1 剛體平動的定義............................................................................... 145

12.2.2 剛體平動的運動特點....................................................................... 146

12.3 剛體的定軸轉動.......................................................................................... 146

12.3.1 轉動方程........................................................................................... 146

12.3.2 角速度............................................................................................... 147

12.3.3 角加速度........................................................................................... 147

12.3.4 定軸轉動剛體內各點的速度........................................................... 148

12.3.5 定軸轉動剛體內各點的加速度....................................................... 149

【本章小結】................................................................................................................. 152

【習題】......................................................................................................................... 153

第13 章 點和剛體的複合運動................................................................................... 156

13.1 點的合成運動.............................................................................................. 156

13.1.1 點的合成運動................................................................................... 156

13.1.2 點的速度合成定理........................................................................... 158

13.2 剛體的平面運動.......................................................................................... 160

13.2.1 平面運動的概念............................................................................... 160

13.2.2 平面運動的分解............................................................................... 161

13.2.3 平面圖形上各點的運動速度分析................................................... 162

【本章小結】................................................................................................................. 168

【習題】......................................................................................................................... 169

第14 章 動力學基礎知識........................................................................................... 172

14.1 質點動力學基本方程.................................................................................. 172

14.2 質點動力學基本方程及其套用.................................................................. 173

14.3 慣性力和質點的達朗伯原理...................................................................... 175

14.3.1 慣性力............................................................................................... 175

14.3.2 質點的達朗伯原理........................................................................... 176

14.4 剛體繞定軸轉動的動力學基本方程.......................................................... 179

14.4.1 剛體繞定軸轉動微分方程............................................................... 179

14.4.2 轉動慣量........................................................................................... 179

【本章小結】................................................................................................................. 185

【習題】......................................................................................................................... 186

實 驗......................................................................................................................... 189

實 驗 守 則........................................................................................................... 189

實 驗 設 備........................................................................................................... 190

一、液壓式萬能材料試驗機......................................................................... 190

二、扭轉試驗機如實驗圖-2 所示................................................................. 192

實驗一 拉伸和壓縮實驗............................................................................. 192

實驗二 材料彈性模量的測定..................................................................... 199

實驗三 扭轉實驗......................................................................................... 201

實驗四 純彎曲梁正應力的測定................................................................. 204

附錄A 梁的撓度與轉角..................................................................................... 209

附錄B 型鋼表..................................................................................................... 211

參考文獻......................................................................................................................... 219

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