新编工程力学学习指导书 创新思维和创新方法的指导PDF电子书下载

1.1 创新教育和传统教育的区别 1

1.2 创新人才的基本智能结构 1

第1知识单元 创新素质 创新思维 创新能力 创新方法 1

1.3 创新素质 创新思维 创新能力 创新方法 2

1.3.1 创新素质 2

1.3.2 创新思维 2

1.3.3 创新能力 4

1.3.4 创新方法 4

1.4 工程力学学习中培养创新思维的实例 6

2.1 用系统论创新法构建刚体静力学知识结构图、材料力学知识结构图 9

第2知识单元 刚体静力学及材料知识结构基本概念，基本研究方法 9

2.2 用创造性想象那些立刚体力学的力学模型、材料力学的力学模型 10

2.2.1 理想化方法是建立力学模型的基本方法 10

2.2.2 刚体静力学力学模型——刚体 11

2.2.3 材料力学力学模型——可变形固体 12

2.2.4 可变形固体的两个基本假设 12

2.3 刚体静力学、材料学的基本概念 12

2.3.1 刚体静力学的基本概念 12

2.3.2 材料力学的基本概念 14

2.4.1 静力平衡分析方法 20

2.4 刚体静力学、材料力学的基本研究方法 20

2.4.2 变形协调分析方法 21

2.4.3 应力和应变的物性关系分析方法 21

2.4.4 叠加法 21

2.4.5 能量法 22

2.4.6 数学建模法——常系数二阶微分方程的应用 22

习题 23

3.2 离散创新在力系简化中的应用 25

3.2.1 从矢量代数运算到汇交力系简化的创造性联想 25

3.1 力系简化中创新的激励 25

第3知识单元 力系的简化 25

3.2.2 从矢量代数运算到力偶系简化的创造性联想 27

3.2.3 离散创新法在一般力系简化中的应用 28

3.3 创造性地应用动力学命题解决一般力系简化问题 30

3.3.1 力系的基本特征量 30

3.3.2 等效力系定理 31

3.3.3 创造性地利用动力学命题解决一般力系简化问题 31

3.4 力系简化应用实例 32

习题 34

4.1.2 力系的平衡方程 36

4.1.1 力系的平衡条件 36

4.1 力系平衡问题求解的知识结构 36

第4知识单元 力系的平衡 36

4.1.3 静力分析方法和物体受力分析方法 37

4.1.4 求解简单多刚体系统平衡问题的知识结构图 38

4.2 用创造性想象建立实际物体的抽象化受力模型——受力图 38

4.2.1 抽象化受力模型的建立 38

4.2.2 系统思维在画受力图中的作用 38

4.3 创新思维在求解简单多刚体系统平衡问题中的应用 41

4.3.1 用静力分析方法求解简单多刚体系统平衡问题 41

4.3.2 发散性思维在求解简单多刚体系统平衡问题中的应用实例 47

习题 51

第5知识单元 杆件的内力分析 59

5.1 从刚体静力学到弹性体静力学的创造成性联想 59

5.2 内力的方法 61

5.3 内与荷载集度之间中关系 65

5.4 创新思维在画内力图中的应用 67

5.4.1 创造性联想在画内力图中的应用 67

5.4.2 逆向思维训练——由FQ、M图确定梁上的荷载及梁的支承 78

5.4.3 离散创新法在画内力图中的应用（叠加法作弯矩图） 80

习题 82

6.1.2 创新思维实验室的主机和元器件 87

6.1.1 创新思维实验室的目标 87

第6知识单元 杆件横截面上正应力的分析 87

6.1 创新任务书（1）——建立创新思维实验室 87

6.2 创新任务书（2）——模拟纯弯曲正式应力数学模型创造过程实验 88

6.2.1 创新意识的激励——由旧知识进行新的组合，产生新知识点 88

6.2.2 创新思维流程图的设计 89

6.2.3 创新性求异思维在梁横截面上正应力数学模型建立中的应用 90

6.3 用类比法给出拉压杆件横截面上正应力的表达式 96

6.4 系统论创新法分析杆件横截面上正应力的一般表达式 96

6.5.1 斜弯曲 100

6.5 离散创新法在组合变形横截面正应力求法上的应用 100

6.5.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合 101

6.5.3 偏心压缩（拉伸） 102

6.6 组合变形横截面上正应力分布规律的数学模型——中性轴方程 103

6.7 杆件横截面上正应力知识结构图 105

6.8 杆件横截面上正应力分析实例 105

6.8.1 解题和创新的关系 105

6.8.2 发散性思维的训练 108

6.8.3 求解杆件横截面上正应力的实例 110

习题 129

7.1.1 杆件扭转时横截面上切应力数学模型建立的创新构思过程 140

第7知识单元 杆件横截面上切应力的分析 140

7.1.2 切应力互等定理——联想思维的启发 145

7.3 杆件正应力、切应力数学建模中符号体系体现的创新活动 147

7.4 杆件横截面上切应力知识结构图 148

7.5 杆件横截面上切应力计算实例 148

习题 156

第8知识单元 杆件的变形和横截的位移分析 163

8.1 杆件的变形和位移 163

8.1.1 本知识单元学习框架 163

8.1.3 杆件变形和横截面位移的知识结构图 164

8.1.2 本知识单元知识点 164

8.2 联想创新法在推导梁的挠曲线近似微分方程中的应用 165

8.3 离散创新法在求杆件变形和横截面位移中的应用 166

8.3.1 微段的变形 166

8.3.2 杆件的轴向变形与轴向位移 168

8.3.3 等直圆杆的扭转变形和相对扭转角 168

8.3.4 离散创新法在求梁的挠度和转角中的应用 168

8.4 系统论创新法求杆件变形和横截面位移中的应用 177

8.4.1 系统综合思维 177

8.4.2 变形协调条件是协调理论在研究杆件变形和位移中的应用 178

8.5.1 超静定系统及多余约束 182

8.5 系统论创新法在杆件简单超静定问题中的应用 182

8.5.2 系统论中协调理论对求解超静定问题的启示 183

8.5.3 超静定问题求解的知识结构图 186

8.6 杆件变形和横截面位移实例 186

习题 203

第9知识单元 应有力状态分析 215

9.1 用创造性想象建立应力状态分析的理想化模型——单元体 215

9.1.1 理想化模型的建立 215

9.1.2 主平面、主应力，一点应力状态分类 215

9.2.1 截面法求斜截面上的应力 216

9.2 静力平衡分析方法在应力状态分析中的应用 216

9.2.2 应力状态分析公式汇总表 218

9.3 联想类比创新法在应力状态分析中的创新成果——应力圆 219

9.3.1 公式结构的重组引起的联想 219

9.3.2 应力圆的作法，单元体和应力圆的对应关系 219

9.3.3 应力状态分析中的创新成果——应力圆带给读者的启示 220

9.4 离散创新法在创建广义胡克定律中的应用 223

9.5 应力状态分析及广义胡克定律应用实例 225

习题 245

10.1.2 创造性想象的参与 256

10.1.1 实际受压变形细长杆实例 256

第10知识单元 压杆稳定性 256

10.1 用创造性想象建立杆力学模型——中心受压理想直杆 256

10.2 系统论创新法在压杆临界力（临界荷载）的欧拉公式推导中的应用 257

10.2.1 用系统综合思维分析压杆临界力 257

10.2.2 变形协调条件对压杆临界力的影响——不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式，长度系数 259

10.3 柔度，压杆换稳的讨论 260

10.4 压杆稳定性计算实例 261

习题 267

11.1.1 形象思维在材料力学行为分析中的应用 271

11.1.2 联想思维和应力-应变曲线 271

11.1 创新思维在分析各种材料拉伸（压缩）的力学行为中的作用 271

第11知识单元 换效分析与设计准则 271

11.2 材料力学行为的基本特征性能 274

11.3 许用应力、单向拉伸应力状态下的失效判据与强度设计准则准则 275

11.3.1 失效的概念 275

11.3.2 许用应力 275

11.3.3 单向拉伸应力状态下的失效判据和强度设计准则 275

11.4 复杂应力状态下的失效判断和强度设计准则准则 276

11.4.1 创造性想象在建立复杂应力状态设计准则中的作用 276

11.4.2 屈服准则和断裂准则 276

11.6 失效分析与设计准则应用实例 278

11.5 失稳与稳定性设计准则 278

习题 285

第12知识单元 杆件的四种静力学设计 288

12.1 广义设计概念 288

12.2 杆件的四种静力学设计 288

12.2.1 工程上的需要 288

12.2.2 杆件的强度设计 289

12.2.4 杆件的刚度设计 290

12.2.3 连接件的实用计算 292

12.3.1 发散思维在求解杆件静力学设计习题中的应用 293

12.3 杆件静力学设计应用实例 293

12.2.5 杆件的稳定性设计 293

12.3.2 杆件静力学设计实例 294

习题 331

第13知识单元 工程力学学习中创新环境的营造 344

13.1 现代教育技术的概述 344

13.2 工程力学教师在营造创新环境中的成果举例 345

13.3 创新环境营造的两个重要实验室——工程力学创新思维实验室和工程力学创新应用实验室 349

13.3.1 工程力学创新思维实验室 349

13.3.2 工程力学创新应用实验室（理论力学部分） 351

习题答案 352

参考文献 359