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机械基础工程力学分册

CATALOGUE目录引言静力学基础材料力学基础运动学基础动力学基础强度理论与疲劳破坏力学在机械设计中的应用实验应力分析

引言CATALOGUE01

介绍机械基础工程力学的基本原理和应用，为机械设计和制造提供理论支持。目的随着机械工程领域的不断发展，对力学知识的需求越来越高，力学已成为机械工程师必备的基础知识。背景目的和背景

力学在机械工程中的重要性力学是机械设计的基础机械设计需要考虑零件的强度、刚度、稳定性等问题，这些都需要力学知识作为支撑。力学是机械制造的保障在机械制造过程中，需要控制零件的变形、应力等，以确保零件的质量和性能，这也需要力学知识的支持。力学是机械创新的关键在机械创新中，需要运用力学原理进行结构优化、性能提升等，以实现机械产品的高效、节能、环保等目标。

内容本分册包括静力学、材料力学、运动学和动力学等方面的内容，涵盖机械基础工程力学的各个方面。结构本分册按照由浅入深、由易到难的原则进行编排，先介绍力学基础知识，然后逐步深入到具体应用和实践。同时，每个章节都配有大量的例题和习题，以帮助读者更好地理解和掌握力学知识。本分册的内容和结构

静力学基础CATALOGUE02

静力学的研究对象静力学主要研究物体在力系作用下的平衡规律。力的概念力是物体间的相互作用，这种作用会使物体的运动状态发生改变。平衡的概念物体相对于地面保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡。静力学基本概念

求两个或多个力的合力的过程称为力的合成。力的合成力的分解合力与分力的关系将一个力分解为两个或多个分力的过程称为力的分解。合力与分力遵循平行四边形定则或三角形定则。030201力的合成与分解

力矩的概念力矩是力和力臂的乘积，它表示力对物体的转动效应。力偶的概念两个大小相等、方向相反、作用线平行的力组成的力系称为力偶。力矩与力偶的区别力矩是单个力对物体的转动效应，而力偶是两个力组成的力系对物体的转动效应。力矩与力偶

约束是限制物体自由度的装置或条件。约束的概念约束力是约束对物体的作用力，它的方向与物体的运动趋势相反。约束力的概念柔体约束、光滑接触面约束、铰链约束、固定端约束等。常见约束类型约束与约束力

03受力分析的方法隔离法、整体法等。通过受力分析，可以明确物体所受的力系，为进一步研究物体的平衡状态提供基础。01受力分析的概念受力分析是研究物体在力系作用下平衡状态的方法。02受力图的绘制根据物体的受力情况，用简图表示出物体所受的各个力及其方向。受力分析与受力图

材料力学基础CATALOGUE03

材料力学的任务与对象任务研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。对象杆件，包括直杆、曲杆、梁等，主要承受拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转等外力作用。

123杆件受到轴向拉伸力作用，产生伸长变形。拉伸杆件受到轴向压力作用，产生缩短变形。压缩描述材料在拉伸或压缩过程中的力学状态，应力为单位面积上的内力，应变为相对变形量。应力与应变拉伸与压缩

相邻两部分材料沿垂直于它们接触面的方向相对错动。剪切两构件相互接触并受到垂直于接触面的压力作用。挤压根据剪切和挤压的受力特点，进行实用计算，确定构件的截面尺寸和许用载荷。实用计算剪切与挤压

扭转概念01杆件两端受到大小相等、方向相反且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用，产生扭转变形。扭矩与扭矩图02描述扭转过程中的力学状态和变形规律，扭矩为力偶矩，扭矩图表示扭矩沿杆件轴线的变化规律。圆轴扭转时的应力与强度计算03根据圆轴扭转的受力特点，进行应力与强度计算，确定圆轴的截面尺寸和许用载荷。扭转

杆件受到垂直于轴线的外力或外力偶作用，产生平面弯曲变形。平面弯曲梁的弯曲内力梁的弯曲应力与强度计算梁的变形与刚度计算剪力与弯矩，描述梁在弯曲过程中的力学状态。根据梁的受力特点和变形规律，进行应力与强度计算，确定梁的截面尺寸和许用载荷。研究梁在载荷作用下的变形规律，进行刚度计算，确定梁的允许变形量。弯曲

运动学基础CATALOGUE04

点的曲线运动研究点在平面或空间曲线上的运动规律，涉及速度、加速度等概念。点的运动方程描述点运动轨迹的数学表达式，可以是参数方程、直角坐标方程等。点的直线运动研究点在直线上的运动规律，包括匀速直线运动和变速直线运动。点的运动学

刚体的基本运动平移运动刚体在平面或空间中沿某一方向的整体移动。旋转运动刚体绕某一点或轴线的转动，涉及角速度、角加速度等概念。定轴转动刚体绕固定轴线的转动，是旋转运动的一种特殊情况。

绝对运动、相对运动和牵连运动描述点在不同参考系下的运动状态。点的速度合成定理根据相对速度和牵连速度求解点的绝对速度。点的加速度合成定理根据相对加速度、牵连加速度和科氏加速度求解点的绝对加速度。点的合成运动

刚体平面运动的简化将复杂的平面运动简化为平移和旋转的组合。平面运动刚体的瞬时中