《高職高專機電類課程項目教學(xué)系列規(guī)劃教材：工程力學(xué)（項目教學(xué)）》主要內(nèi)容分為三部分：第一部分為剛體靜力學(xué)，介紹靜力分析基礎(chǔ)以及平衡方程及其應(yīng)用；第二部分為構(gòu)件的承載能力，介紹材料失效與零件失效的概念、零部件的強度和剛度條件及其應(yīng)用；第三部分為課程綜合設(shè)計，介紹彎曲和拉（壓）、彎曲和扭轉(zhuǎn)組合變形的強度條件及其應(yīng)用以及壓桿穩(wěn)定性的設(shè)計。
《高職高專機電類課程項目教學(xué)系列規(guī)劃教材：工程力學(xué)（項目教學(xué)）》精選了工程實踐以及后續(xù)專業(yè)課程中必須掌握的知識、技能，以任務(wù)驅(qū)動的項目教學(xué)形式，由簡到繁、由淺入深展開，每完成一個項目的學(xué)習(xí)，不僅使學(xué)生較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了相應(yīng)的理論知識，還能掌握生產(chǎn)中的實際技能。
《高職高專機電類課程項目教學(xué)系列規(guī)劃教材：工程力學(xué)（項目教學(xué)）》可作為高職高專院校和成人高校機電類、近機類各專業(yè)教材，也可作為初、中級工程人員的參考資料。
項目教學(xué)是一種新的教學(xué)方法，目前適合這種教學(xué)方法的相關(guān)教材還不多。為了滿足教學(xué)第一線的需要和適合高職教育改革的形勢，編者在借鑒各高職院校近年來在力學(xué)課程內(nèi)容改革和課程體系改革成果的基礎(chǔ)上編寫了本書，希望做到用有限的學(xué)時，使學(xué)生既掌握工程力學(xué)中最基本的知識、技能，又了解其在工程中的應(yīng)用方法以及力學(xué)的最新進(jìn)展，同時還具備一定的綜合分析能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
本書主要內(nèi)容分為三部分：第一部分為剛體靜力學(xué)，介紹靜力分析基礎(chǔ)以及平衡方程及其應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對機械零部件進(jìn)行受力分析和受力分類計算的初步能力；第二部分為構(gòu)件的承載能力，介紹材料失效與零件失效的概念、零部件的強度和剛度條件及其應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生初步掌握機械零部件承載能力的計算方法；第三部分為課程綜合設(shè)計，介紹彎曲和拉（壓）、彎曲和扭轉(zhuǎn)組合變形的強度條件及其應(yīng)用以及壓桿穩(wěn)定性的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生對機械零部件的簡單力學(xué)問題進(jìn)行定性分析的綜合能力。
本書針對高職教育的特點，力求通俗易懂，以項目式教學(xué)展開，以應(yīng)用為主，突出實用性、典型性和教學(xué)的可操作性，著眼于學(xué)生在應(yīng)用能力方面的培養(yǎng)。
本書在每個項目學(xué)習(xí)之后配有大量訓(xùn)練題，可作為課后習(xí)題、討論以及興趣競賽使用，同時還安排有知識拓展，旨在加強學(xué)生拓展能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
本書建議學(xué)時為65～80學(xué)時。
本書由焦安紅擔(dān)任主編，代美泉和李穩(wěn)賢擔(dān)任副主編。其中，第一部分由代美泉編寫，第二部分及附錄由焦安紅編寫，第三部分由李穩(wěn)賢和焦安紅合編。全書由焦安紅修改定稿。
由于編者水平有限，加之項目教學(xué)的經(jīng)驗仍不夠成熟，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評指正。
第一部分 剛體靜力學(xué)
項目一 剛體靜力學(xué)的基礎(chǔ)知識和受力分析
1.1 任務(wù)引入
1.2 解決任務(wù)的方法
1.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 剛體靜力學(xué)的基本概念
（一） 剛體
（二） 力和力系
（三） 平衡和平衡力系
（四） 剛體靜力學(xué)的基本公理
模塊二 物體的受力分析
（一） 約束和約束反力
（二） 約束模型
（三） 構(gòu)件的平面力學(xué)簡圖
（四） 受力分析和受力圖
（五） 例題解析
1.4 知識拓展——靜力學(xué)奠基人：阿基米德
1.5 訓(xùn)練題
項目二 平面力系的合成與平衡
2.1 任務(wù)引入
2.2 解決任務(wù)的方法
2.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 平面匯交力系的合成與平衡
（一） 平面匯交力系合成的幾何法
（二） 平面匯交力系合成的解析法
（三） 平面匯交力系的平衡方程及其應(yīng)用
模塊二 平面力偶系的合成與平衡
（一） 力對點之矩
（二） 力偶
（三） 平面力偶系合成與平衡的應(yīng)用
模塊三 平面任意力系的合成與平衡
（一） 力的平移定理
（二） 平面任意力系的簡化
（三） 平面任意力系的平衡及其應(yīng)用
模塊四 平面平行力系的合成與平衡
模塊五 物體系統(tǒng)的平衡問題
（一） 靜定問題和靜不定問題
（二） 物系平衡問題的實例分析
2.4 知識拓展——平面靜定桁架的內(nèi)力計算
2.5 訓(xùn)練題
項目三 摩擦問題
3.1 任務(wù)引入
3.2 解決任務(wù)的方法
3.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 滑動摩擦
（一） 摩擦的概念及分類
（二） 滑動摩擦分析
（三） 摩擦角和自鎖
模塊二 滾動摩擦簡介
模塊三 考慮摩擦?xí)r物體的平衡
3.4 知識拓展——斜面與螺紋的自鎖
3.5 訓(xùn)練題
第二部分 構(gòu)件的承載能力
項目四 材料力學(xué)的基礎(chǔ)知識
4.1 任務(wù)引入
4.2 解決任務(wù)的方法
4.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 材料力學(xué)的任務(wù)和研究對象
（一） 材料力學(xué)的任務(wù)
（二） 材料力學(xué)的研究對象
模塊二 構(gòu)件的基本形式和桿件變形的基本形式
（一） 構(gòu)件的基本形式
（二） 桿件變形的基本形式
模塊三 內(nèi)力. 截面法和應(yīng)力
（一） 內(nèi)力
（二） 截面法
（三） 應(yīng)力
4.4 知識拓展——材料力學(xué)發(fā)展大事記
4.5 訓(xùn)練題
項目五 軸向拉（壓）桿的強度問題
5.1 任務(wù)引入
5.2 解決任務(wù)的方法
5.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 軸向拉（壓）桿件的外力和內(nèi)力
（一） 計算簡圖及力學(xué)模型
（二） 軸向拉（壓）桿的軸力和軸力圖
模塊二 拉（壓）桿橫截面應(yīng)力和變形的計算
（一） 應(yīng)力計算
（二） 軸向變形和胡克定律
模塊三 材料拉伸和壓縮時的力學(xué)性能
（一） 塑性材料在拉（壓）時的力學(xué)性能
（二） 脆性材料在拉（壓）時的力學(xué)性能
（三） 材料的極限應(yīng)力. 許用應(yīng)力與安全系數(shù)
模塊四 拉（壓）桿的強度計算
5.4 知識拓展
（一） 拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力公式推導(dǎo)
（二） 納米技術(shù)
（三） 復(fù)合材料力學(xué)
5.5 訓(xùn)練題
項目六 聯(lián)接件剪切與擠壓變形的強度問題
6.1 任務(wù)引入
6.2 解決任務(wù)的方法
6.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 剪切的實用計算
模塊二 擠壓的實用計算
6.4 知識拓展
（一） 剪切胡克定律
（二） 焊接縫與膠粘接縫的實用計算
6.5 訓(xùn)練題
項目七 圓軸扭轉(zhuǎn)變形的強度和剛度問題
7.1 任務(wù)引入
7.2 解決任務(wù)的方法
7.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 圓軸扭轉(zhuǎn)的外力和內(nèi)力
（一） 計算簡圖與力學(xué)模型
（二） 圓軸扭轉(zhuǎn)的扭矩和扭矩圖
模塊二 圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力和變形
（一） 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力
（二） 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形
模塊三 圓軸扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算
（一） 強度計算
（二） 剛度計算
（三） 提高圓軸強度和剛度的措施
7.4 知識拓展——圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力公式推導(dǎo)
7.5 訓(xùn)練題
項目八 平面彎曲梁變形的強度和剛度問題
8.1 任務(wù)引入
8.2 解決任務(wù)的方法
8.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 平面彎曲梁的外力和內(nèi)力
（一） 計算簡圖和力學(xué)模型
（二） 平面彎曲梁的剪力和彎矩
模塊二 平面彎曲正應(yīng)力和強度計算
（一） 平面彎曲正應(yīng)力
（二） 強度計算
模塊三 梁的變形和剛度條件
（一） 梁的變形
（二） 積分法計算梁的變形
（三） 疊加法計算梁的變形
（四） 梁的剛度條件及其計算
模塊四 提高梁強度和剛度的措施
（一） 降低梁的最大彎矩
（二） 提高截面慣性矩和抗彎截面系數(shù)
（三） 采用等強度梁
（四） 增加約束和減小跨長
模塊五 簡單超靜定
（一） 超靜定梁
（二） 簡單超靜定梁的解法——變形比較法
8.4 知識拓展
（一） 梁彎曲變形的正應(yīng)力公式推導(dǎo)
（二） 梁彎曲切應(yīng)力簡介
8.5 訓(xùn)練題
第三部分 課程綜合設(shè)計
項目九 彎拉（壓）桿的強度設(shè)計
9.1 任務(wù)引入
9.2 解決任務(wù)的方法
9.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 組合變形強度計算方法和步驟
（一） 計算方法——疊加法
（二） 計算步驟
模塊二 彎曲和拉（壓）組合變形的強度計算
9.4 知識拓展——疊加原理的創(chuàng)始人
9.5 訓(xùn)練題
項目十 輪軸類零件的強度設(shè)計
10.1 任務(wù)引入
10.2 解決任務(wù)的方法
10.3 相關(guān)知識點介紹
模塊一 空間力系平衡問題的平面解法
模塊二 彎扭組合變形的強度計算
（一） 內(nèi)力分析
（二） 強度分析
10.4 知識拓展——減速器中輸出軸直徑的設(shè)計
10.5 訓(xùn)練題
項目十一 壓桿的穩(wěn)定性問題
11.1 任務(wù)引入
11.2 解決任務(wù)的方法
11.3 相關(guān)知識介紹
模塊一 壓桿穩(wěn)定的概念
（一） 壓桿失穩(wěn)的概念
（二） 壓桿的受力與變形狀態(tài)
模塊二 壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力
（一） 細(xì)長壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力
（二） 中、小柔度桿臨界應(yīng)力的經(jīng)驗公式
（三） 臨界應(yīng)力總圖
模塊三 壓桿的穩(wěn)定性設(shè)計
（一） 穩(wěn)定性條件
（二） 壓桿的合理設(shè)計
11.4 知識拓展——壓桿穩(wěn)定實驗
11.5 訓(xùn)練題
附錄 型鋼規(guī)格表
附錄A 熱軋等邊角鋼（GB/T 9787-1988）
附錄B 熱軋不等邊角鋼（GB/T 9788-1988）
附錄C 熱軋工字鋼（GB/T 706-1988）
附錄D 熱軋槽鋼（GB/T 707-1988）
參考文獻(xiàn)
（二）力和力系
1.力
力是物體間的相互機械作用。人們在長期大量的生活和生產(chǎn)實踐中，逐步形成了對力的感性認(rèn)識，這種感性認(rèn)識再上升到理性，就建立起了抽象的力的概念。
物體間的相互機械作用大致分為兩類：一類是物體直接接觸的作用，如物體之間的擠壓力、機車牽引車廂的拉力等；另一類是場的作用，如地球引力場中對物體的吸引力、電場中對電荷的吸引力。
力對物體的作用使物體的運動狀態(tài)和形狀發(fā)生改變。力使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的效應(yīng)稱為力的運動效應(yīng)，使物體產(chǎn)生變形的效應(yīng)稱為力的變形效應(yīng)。在靜力學(xué)中將物體抽象為剛體，故只考慮力的運動效應(yīng)；而對于變形體，則既需考慮力的運動效應(yīng)又需考慮力的變形效應(yīng)。
由實踐經(jīng)驗可知，力對物體的作用效果取決于力的大小、方向和作用點三要素。三要素可用矢量來表示，如圖1-5所示。用線段的起點或終點表示力的作用點；用箭頭表示力的方向；用線段的長度表示力的大小。
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