机械原理要点与解题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交通大学出版社

作者:王晶

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2006-8

价格:13.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560522555

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• 2012
• 机械原理
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《工程力学基础：理论、应用与案例分析》 一、 引言 在现代工程技术飞速发展的今天，坚实的力学基础是所有工程学科的基石，是理解和解决复杂工程问题的关键。从宏观的桥梁建筑到微观的材料分析，从动辄数吨重的机械设备到精密的电子元件，都离不开对力、运动、变形以及它们之间关系的深刻理解。《工程力学基础：理论、应用与案例分析》一书，旨在为读者系统地构建一套严谨而实用的工程力学知识体系。本书并非单纯的理论堆砌，而是注重理论与实际的紧密结合，通过丰富的案例分析，帮助读者将抽象的力学概念转化为解决实际工程问题的能力。本书内容涵盖了静力学、运动学和动力学的基本原理，并将其延伸到材料力学和流体力学的入门概念，为读者打下宽广的工程科学基础。 二、 内容概述 本书共分为六大部分，循序渐进地引导读者深入理解工程力学的核心内容。 第一部分：静力学——平衡的世界 静力学是工程力学中最基础的部分，研究的是在力的作用下物体保持静止状态的条件。本部分将从最基本的概念入手，包括力的定义、力的矢量表示、力的合成与分解。随后，深入讲解约束的概念和类型，这是分析静止物体受力情况的关键。接着，本书将详细阐述平衡方程，包括平面图形和空间图形的平衡方程，并介绍多种重要的静力学分析方法，如截面法、节点法等，用于求解桁架、梁等结构的内力。此外，还会引入摩擦力、重心和转动惯量的概念，这些都是工程设计中不可或缺的要素。 关键概念： 力、力矩、平衡、约束、受力图、重心、摩擦力。 分析方法： 图解法、解析法、截面法、节点法。 典型应用： 桥梁、屋架、起重设备、滑轮组等静止结构的受力分析。 第二部分：运动学——运动的描述 运动学是研究物体运动的几何规律，而不考虑引起运动的原因。本部分将带领读者认识位移、速度和加速度等基本运动学量，并学习如何用数学语言精确描述物体的直线运动和曲线运动。本书将重点介绍刚体的运动学，包括刚体的平动、转动以及任意平动与转动的组合。在此基础上，将引入相对运动的概念，理解不同参考系下物体的运动状态。 关键概念： 位移、速度、加速度、角位移、角速度、角加速度、运动轨迹、相对运动。 运动描述： 直线运动、圆周运动、一般平面运动、空间运动。 典型应用： 机械零件的运动轨迹分析、机器人手臂的运动规划、车辆的行驶轨迹描述。 第三部分：动力学——运动的原因 动力学是研究力与物体运动之间关系的分支，是工程力学中最为核心的部分。本部分将从牛顿运动定律出发，系统阐述惯性、质量、动量和冲量等基本概念。本书将重点讲解线性动量守恒和角动量守恒定律，这些是解决复杂动力学问题的强大工具。此外，还会深入分析功、能和功率，推导和应用机械能守恒定律，帮助读者理解能量转换在机械系统中的作用。通过大量的实例，如单摆、弹簧振子、行星运动等，读者将能够掌握不同动力学模型的建立和求解方法。 关键概念： 牛顿定律、质量、惯性、动量、冲量、功、能、功率、机械能守恒、角动量。 动力学方程： 达朗贝尔原理、拉格朗日方程（作为引入）。 典型应用： 车辆的加速与制动、飞行器的动力学分析、碰撞问题的求解、振动系统的分析。 第四部分：材料力学入门——材料的变形与强度 在了解了物体的运动后，我们还需要关注物体的变形和破坏。《材料力学入门》部分将介绍材料在受力时的力学响应，包括应力、应变和弹性模量等基本概念。本书将分析杆件在拉伸、压缩、剪切以及扭转时的应力分布和变形情况。对于梁的弯曲，将详细讲解弯矩、剪力以及弯曲应力和挠度的计算。同时，还会讨论材料的强度、刚度和稳定性等关键性能指标，为结构设计提供必要的力学依据。 关键概念： 应力、应变、弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、刚度、稳定性。 基本变形： 拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲。 典型应用： 构件的尺寸设计、材料选择、失效分析、结构安全评估。 第五部分：流体力学概论——流动的奥秘 流体力学是研究流体（液体和气体）运动规律的科学，在航空航天、水利工程、能源等领域有着广泛的应用。《流体力学概论》部分将介绍流体的基本性质，如密度、粘度等，以及流体的静止状态和运动状态的描述。本书将重点介绍伯努利方程，这是分析流体压强、速度和高度关系的基石。此外，还会初步介绍流体的连续性方程，以及一些简单的流体流动现象，如管道流动和边界层概念，为读者打开流体力学的大门。 关键概念： 密度、粘度、压强、流速、流量、伯努利方程、连续性方程。 流体流动： 理想流体、粘性流体、层流、湍流。 典型应用： 飞机机翼的升力产生、管道输送、水泵和风机的设计、船体的水动力学分析。 第六部分：案例分析与综合应用 本书的最后部分将精选一系列典型的工程案例，将前述各部分所学的理论知识融会贯通。这些案例涵盖了从简单的机械装置到复杂的工程结构，例如： 案例一：起重机的受力分析与设计——结合静力学分析和材料力学知识，计算起重臂的受力，选择合适的材料和尺寸。 案例二：汽车悬挂系统的动力学分析——利用动力学原理，分析车辆在不同路况下的运动响应，优化减震器设计。 案例三：水轮机的效率分析——运用流体力学和动力学知识，分析水流能量的转换过程，提高水轮机的效率。 案例四：飞行器机翼的升力计算——结合流体力学和空气动力学原理，估算机翼产生的升力。 通过对这些案例的深入剖析，读者将能够清晰地看到理论知识是如何应用于解决实际工程问题的，并培养独立分析和解决工程难题的能力。 三、 特色与优势 1. 理论与实践并重： 本书不仅系统阐述了工程力学的基本理论，更通过大量的工程实例和案例分析，展示了理论在实际工程中的应用。 2. 循序渐进的结构： 内容组织从易到难，从基础到深入，适合不同程度的读者学习。 3. 清晰的逻辑体系： 各部分内容紧密衔接，构建了完整的工程力学知识框架。 4. 丰富的例题与习题： 每章都配有精心设计的例题和习题，帮助读者巩固和检验所学知识。 5. 面向未来的视野： 书中融入了一些前沿的工程力学概念和应用，为读者未来的学习和发展打下基础。 四、 适用读者 本书适用于高等院校机械类、土木类、航空航天类、材料类、自动化类等相关专业本科生、研究生，以及从事工程设计、研发、技术咨询等工作的工程师和技术人员。对于希望系统学习和掌握工程力学基础知识的自学者，本书也是一本极佳的参考读物。 五、 结语 《工程力学基础：理论、应用与案例分析》旨在成为读者探索工程世界、理解万物运行规律的忠实向导。通过本书的学习，读者将能够以更深刻的洞察力去审视工程问题，以更严谨的思维去分析工程现象，并最终以更创新的方法去解决工程挑战。掌握了工程力学，就如同掌握了理解和改造世界的强大工具。

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这本书在深入探讨机构动力学部分时展现出的专业深度，绝对超出了我当初的预期。我原本以为它会停留在简单的拉格朗日方程应用层面，但它竟然花了大量篇幅去讲解如何处理含间隙和摩擦力的实际机械系统。特别是关于冲击和振动问题的那几个章节，作者不仅仅是给出了求解公式，更深入地分析了这些非线性因素对系统稳定性的潜在威胁。我记得有一次，我试图解决一个关于凸轮机构在高速运转下的冲击问题，翻阅了手头好几本参考书都不得要领，直到我翻到这本书的第十二章。作者在这里详细对比了圆柱凸轮和盘形凸轮在不同速度下的动态特性，并且用清晰的图形展示了加速度曲线的突变点。这种对实际工程限制的充分考量，让这本书的理论深度瞬间拔高了一个层次。它不是那种“为理论而理论”的书籍，而是真正根植于工程实践的产物。当我对照书中的一个关于转子平衡的例子进行计算时，我发现书中给出的数值和最终的实验结果非常吻合，这极大地增强了我对书中理论的信任感。对于有志于从事机械设计或动态分析领域的研究生来说，这本书绝对是案头必备的“武功秘籍”。

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这本书的辅助学习资源，可以说是业界良心。我尤其想强调一下它在“错误认知辨析”上的细致入微。在我学习过程中，很多概念的模糊不清都是源于对一些看似微小却影响深远的误解。比如，在判断机构速度瞬心时，很多人会混淆于“几何中心”和“瞬时零速度点”的概念。这本书不仅清晰地区分了两者，还通过一个动态的动画描述（虽然是文字描述，但画面感十足），清晰地展示了瞬心在机构运动过程中如何“漂移”。作者似乎预料到了读者会在哪里“绊倒”，并提前设置好了“排雷区”。每一个关键知识点后面，都附带有“易混淆点辨析”，这些小节的价值，往往比主干内容还要高。它强迫你停下来，反思自己是否真的理解了背后的物理意义，而不是盲目地接受结论。对于自学的读者来说，这种主动的、带有引导性的学习体验至关重要，它替代了课堂上老师的即时反馈。总而言之，这本书不是一本冰冷的知识堆砌，而更像是一位经验丰富、耐心细致的导师，时刻在你身边，引导你避开思维的误区，稳健地迈向对机械原理的深刻理解。

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作为一名在职的工程师，我接触过不少厚重的专业书籍，但真正能做到“要点提炼”和“实战导向”的却凤毛麟角。这本《机械原理要点与解题》的价值，恰恰在于它对冗余信息的“无情”删减和对核心知识的“精准”聚焦。在讲解平面机构设计时，我发现它极少去纠结那些已经被现代软件完美替代的繁琐手工绘图步骤，而是将重点放在了如何基于运动学要求来确定连杆长度的“设计原则”上。这一点非常符合我们现代工程师的工作节奏。书中提供了一个“设计流程速查表”，这个表格我打印出来贴在了我的工作台旁，每当我接到新的机构设计任务时，第一步就是对照这个流程表来梳理思路，确保没有遗漏关键的约束条件。更妙的是，它对常见故障的归因分析也十分到位。比如，当一个液压机械出现“爬行”现象时，书里立刻给出了从机构自由度、摩擦力到间隙产生的多角度排查路径，而不是简单地停留在“可能是摩擦力太大了”这种肤浅的论断上。这本书真正做到了“授人以渔”，它教我的不是如何记住某个公式，而是如何像一个经验丰富的工程师那样去审视和解决问题。

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这本书的内容简直是为我量身定做的，尤其是在处理那些看起来复杂无比的机械系统分析题时，简直是神来之笔。我过去在学习曲线导向机构的运动分析时，总是被那些繁琐的微分方程搞得晕头转向，感觉理解和应用之间隔着一道鸿沟。但这本书里对瞬心法和速度多边形法的讲解，简直是把抽象的概念具象化了。作者似乎非常理解初学者的痛点，他没有直接抛出高深的理论，而是从最基础的几何关系入手，一步步引导你构建起完整的分析框架。特别是关于复合运动分析的那几章，通过大量的实例图解，我才真正领悟到伽利略的世界观是如何被应用到实际机械运动中的。更让我印象深刻的是，书中的习题设计巧妙，难度梯度把握得恰到好处。很多习题并非是简单套用公式，而是要求你对实际机械结构进行简化和建模，这极大地锻炼了我的工程思维。例如，在分析一个典型的四连杆机构时，它不仅仅让你求出某个位置的角速度，更让你思考在不同工况下，机构的死点是如何产生的，以及如何通过优化连杆长度来避免这些不利情况。这种从“解题”到“设计优化”的转化，是我在其他教材中很少见到的深度。这本书无疑是我机械设计课程学习中的一个强力助推器，让我对看似枯燥的力学原理产生了真正的兴趣和掌控感。

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我得说，这本书的排版和语言风格，简直是让人耳目一新。在理工科教材普遍偏向于严肃刻板的今天，这本《机械原理要点与解题》读起来竟然有种行云流水般的顺畅感。作者在阐述复杂概念时，用词非常精准，但又避免了过度的术语堆砌，使得阅读体验极其友好。我特别喜欢它在引入新概念时所采用的“类比法”。比如，在讲解弹性变形和应力集中时，作者居然搬出了生活中的弹弓和脆饼干的例子，一下子就把高深莫测的材料力学知识拉到了我们身边，极大地降低了心理门槛。更值得称赞的是，它对“解题思路”的剖析，简直是一门艺术。很多时候，我们不是不会算，而是不知道该“从何下手”。这本书很早就强调了“分析问题的切入点”，比如先判断系统是静定还是静不定，先确定约束条件，这些都是教科书里一笔带过，但却是实战中最关键的步骤。那些红色的、加粗的“关键步骤提示”简直是我的救命稻草，它们精准地指出了我在做题时容易忽略的陷阱。读完这本书，我感觉自己不再是机械原理知识的被动接受者，而是有了一套属于自己的、清晰的、可复制的解题工具箱。这对于我这种需要应对高强度考试的学生来说，价值无可估量。

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