绪论 1
学习情境1 构件的静力分析 3
【学习目标】 3
任务1.1刚体的受力分析 4
【任务描述】 4
【任务分析】 4
【知识准备】 4
1.基本概念 4
2.力的基本性质 5
3.工程中常见的约束 7
【任务实施】 10
画受力图 10
任务1.2平面汇交力系平衡问题的求解 11
【任务描述】 11
【任务分析】 12
【知识准备】 12
1.力在平面直角坐标系中的投影 12
2.平面汇交力系的合成与平衡 13
【任务实施】 13
平面汇交力系平衡问题的求解 13
任务1.3平面力偶系平衡问题的求解 14
【任务描述】 14
【任务分析】 14
【知识准备】 14
1.力偶的概念和力偶的性质 14
2.平面力偶系的合成与平衡 15
【任务实施】 16
平面力偶系平衡问题的求解 16
任务1.4平面任意力系平衡问题的求解 17
【任务描述】 17
【任务分析】 17
【知识准备】 17
1.力对点之矩 17
2.平面任意力系的简化 19
3.平面任意力系的平衡方程 20
【任务实施】 20
平面任意力系平衡问题的求解 20
任务1.5轮轴类零件平衡问题的求解 24
【任务描述】 24
【任务分析】 25
【知识准备】 25
1.常见的空间约束 25
2.空间力系平衡问题的平面解法 26
【任务实施】 26
轮轴类零件平衡问题的求解 26
【知识拓展】 27
1.考虑摩擦时平衡问题的求解 27
2.重心及其求法 30
【学习小结】 34
【自我评估】 35
【评价标准】 44
学习情境2 构件的承载能力计算 45
【学习目标】 45
任务2.1拉伸与压缩变形时的承载能力计算 46
【任务描述】 46
【任务分析】 46
【知识准备】 46
1.基本概念 46
2.拉伸与压缩变形时横截面上的内力和应力 47
3.材料的力学性能及测定 51
4.拉伸与压缩变形时的变形计算 53
5.拉伸与压缩变形时的强度计算 55
【任务实施】 56
典型构件拉伸与压缩变形时的强度计算 56
任务2.2剪切与挤压变形时的承载能力计算 58
【任务描述】 58
【任务分析】 58
【知识准备】 58
1.基本概念 58
2.剪切与挤压变形时的内力 59
3.剪切与挤压变形时的实用计算 59
【任务实施】 61
典型构件剪切与挤压变形时的实用计算 61
任务2.3圆轴扭转变形时的承载能力计算 63
【任务描述】 63
【任务分析】 63
【知识准备】 64
1.基本概念 64
2.圆轴扭转变形时横截面上的内力 64
3.圆轴扭转变形时横截面上的应力 66
4.圆轴扭转变形时的强度计算 67
5.圆轴扭转变形时的刚度计算 68
【任务实施】 70
典型构件扭转变形的强度、刚度计算 70
任务2.4弯曲变形时的承载能力计算 71
【任务描述】 71
【任务分析】 71
【知识准备】 72
1.基本概念 72
2.弯曲变形时梁横截面上的内力 73
3.弯曲变形时梁横截面上的应力 78
4.弯曲变形时的强度计算 81
5.梁弯曲变形时的刚度计算 82
【任务实施】 84
典型构件弯曲变形时的强度、刚度计算 84
任务2.5组合变形的强度计算 85
【任务描述】 85
【任务分析】 85
【知识准备】 85
1.组合变形的概念 85
2.组合变形的分析方法 85
【任务实施】 86
组合变形的强度计算 86
任务2.6细长压杆稳定性分析 90
【任务描述】 90
【任务分析】 91
【知识准备】 91
1.基本概念 91
2.临界力和临界应力的求法 92
【任务实施】 94
压杆稳定的校核 94
【知识拓展】 95
1.提高圆轴承载能力的措施 95
2.提高梁的承载能力的措施 96
3.提高压杆稳定的措施 98
4.动荷载下的承载能力分析 99
【学习小结】 101
【自我评估】 102
【评价标准】 110
学习情境3 构件的运动及动力分析 111
【学习目标】 111
任务3.1点的运动及动力分析 112
【任务描述】 112
【任务分析】 112
【知识准备】 112
1.基本概念 112
2.用自然法研究点的运动 113
3.用直角坐标法研究点的运动 115
4.质点运动微分方程及其应用 117
【任务实施】 117
质点运动微分方程的应用 117
任务3.2刚体的运动及动力分析 118
【任务描述】 118
【任务分析】 118
【知识准备】 119
1.刚体的平行移动 119
2.刚体的定轴转动 119
3.定轴转动刚体内各点的速度和加速度 121
4.刚体定轴转动的动力学基本方程 123
【任务实施】 124
刚体定轴转动动力学基本方程的应用 124
任务3.3点的合成运动分析 125
【任务描述】 125
【任务分析】 125
【知识准备】 125
1.点的合成运动的概念 125
2.速度合成定理及应用 126
【任务实施】 126
速度合成定理的应用 126
【知识拓展】 127
1.定轴转动刚体的传动比 127
2.动能定理 127
3.动静法 131
【学习小结】 133
【自我评估】 133
【评价标准】 137
附录 型钢表 138
参考文献 149