机械工程测试技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:杜向阳 编

出品人:

页数:239

译者:

出版时间:2009-9

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787302207061

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 测试技术
• 基础
• 测量技术
• 实验原理
• 机械测试
• 可靠性
• 传感器
• 数据采集
• 误差分析
• 工程测试

《工程力学：静力学与动力学》 概述 本书系统地阐述了工程力学中静力学和动力学两大核心分支的理论体系与分析方法。作为工程技术领域的基础学科，工程力学是理解和解决各类工程问题的基石，其原理渗透于机械、土木、航空航天、材料等几乎所有工程专业。本书旨在为读者构建扎实的力学理论基础，培养严谨的科学思维，提升分析和解决工程实际问题的能力。 内容详述 第一部分：静力学 静力学研究的是物体在力的作用下处于平衡状态时的力学规律。它关注的是力的大小、方向、作用点以及力的合成与分解，并以此来分析结构的受力情况。 第一章：绪论 什么是工程力学？ 详细介绍工程力学在工程实践中的地位和作用，强调其作为基础科学的重要性。 研究对象与基本概念： 深入剖析质点、刚体、位移、速度、加速度等基本概念，区分它们的物理意义和数学表达。 力的基本概念： 讲解力的性质（向量性、共点性、分布性），介绍常见的力系，如集中力、分布力、重力、弹力、摩擦力、内力等。 单位制： 阐述国际单位制（SI）在工程力学中的应用，包括长度、质量、时间、力、功、功率等基本单位及其换算。 研究方法： 介绍工程力学的研究方法，如理想化与模型化、数学表述、实验验证等，强调逻辑推理和计算分析的重要性。 第二章：力的合成与分解 力的图示法与代数法： 详细讲解力的图示法（平行四边形法则、三角形法则）和代数法（向量加法、坐标分解法）在力的合成与分解中的应用。 力的投影： 解释力的投影概念及其在求解合力分量中的作用。 力系平衡的条件： 引入力的平衡概念，为后续章节的分析打下基础。 实际应用举例： 通过简单的工程实例，如吊车吊起重物、桥梁受力分析的初步介绍，展示力的合成与分解的实际意义。 第三章：物体的受力分析 受力分析的基本步骤： 详细阐述画受力图的规范流程，包括确定研究对象、选取研究系统、画出物体的外轮廓、标明所有外力（包括已知力和未知力）及约束反力。 常见的约束及约束反力： 详细介绍各种常见的约束形式，如固定端约束、铰链约束、滚动约束、绳索约束、光滑平面约束等，并分析其产生的约束反力。 力的性质的判断： 讲解如何准确判断力的性质（拉力、压力、摩擦力、支持力等），避免错误分析。 实例分析： 通过一系列具有代表性的静力学问题，如斜面上的物体、滑轮组、梁的受力分析等，引导读者逐步掌握受力分析的技巧。 第四章：平面一般力系的平衡方程 平面任意力系的平衡条件： 详细推导并讲解平面任意力系平衡的三个基本方程：合力方程（∑Fx=0, ∑Fy=0）和合力矩方程（∑M=0）。 力的投影法与力矩法： 介绍利用投影法和力矩法来求解平衡方程。 应用举例： 重点讲解静定梁、桁架、平面连杆机构等典型结构的受力分析，包括各种梁的受力计算、桁架节点法和截面法分析、平面机构的运动链分析等。 超静定结构的引入： 简要介绍超静定结构的概念，说明其与静定结构的区别，并指出其分析的复杂性。 第五章：摩擦 摩擦的种类与产生原因： 区分静摩擦、动摩擦、滚动摩擦，并深入分析其微观产生机理。 最大静摩擦力与摩擦角： 讲解最大静摩擦力的计算公式，引入摩擦角概念，并阐述其在分析物体是否滑动中的作用。 平面物体受到摩擦的平衡问题： 结合受力分析，详细讲解如何处理包含摩擦力的平面物体的平衡问题，如斜面上的物体是否滑动、绳子绕过圆柱体的张力等。 实际应用： 讨论摩擦在机械设计中的重要性，如制动器、离合器、联轴器等，以及如何利用或减小摩擦。 第六章：物体重心与惯性力系 重心的概念与计算： 讲解重心的定义、质心与重心的区别（在均匀重力场下相同），并介绍计算组合体重心的方法（分割法、微元法）。 惯性力系的引入： 解释惯性力系与非惯性力系的差别，为后续动力学章节的惯性力概念做铺垫。 惯性力的概念与应用： 简要介绍惯性力在非惯性系分析中的作用。 第二部分：动力学 动力学研究的是物体在力的作用下如何运动，即研究力与运动之间的关系。它包括运动学（描述运动）和动力学（解释运动原因）。 第七章：运动学（Kinematics） 直线运动： 运动描述： 讲解位置、位移、速度、加速度等基本概念，以及它们之间的微分和积分关系。 匀变速直线运动： 详细推导和应用匀变速直线运动的公式，包括速度-时间、位移-时间、速度-位移等关系。 曲线运动： 运动描述： 介绍轨迹方程、速度向量、加速度向量，以及速度和加速度的瞬时值。 速度和加速度的分解： 讲解切向加速度（改变速度大小）和法向加速度（改变速度方向）的概念及其计算。 典型曲线运动： 详细分析抛体运动、圆周运动（包括匀速圆周运动和变速圆周运动）的运动学规律。 相对运动： 引入相对运动的概念，讲解相对速度和相对加速度的合成法则。 刚体的运动： 平移与转动： 介绍刚体的基本运动形式——平移和转动。 平面中刚体的运动： 讲解平面运动的合成（平动+转动），以及瞬时中心法在分析平面运动中的应用。 第八章：动力学（Dynamics） 牛顿运动定律： 第一定律（惯性定律）： 阐述惯性的概念，以及物体保持静止或匀速直线运动状态的条件。 第二定律（加速度定律）： 详细讲解F=ma，这是动力学中最核心的定律，强调力的作用效果是产生加速度。 第三定律（作用与反作用定律）： 阐述作用力与反作用力的关系，及其在分析相互作用力中的应用。 功、能与功率： 功： 定义变力做功的计算方法（积分），介绍恒力做功。 动能： 引入动能概念（E_k = 1/2 mv^2），推导动能定理（合外力做的功等于物体动能的变化）。 势能： 讲解重力势能、弹性势能等，介绍机械能守恒定律。 功率： 定义功率（做功的快慢），介绍功率与力、速度的关系。 动量与冲量： 冲量： 定义力在时间上的积累效应，即冲量（I = ∫F dt）。 动量： 定义物体的运动状态量（p = mv）。 冲量-动量定理： 推导出冲量等于动量的变化量。 动量守恒定律： 在没有外力或合外力为零的系统内，总动量保持不变。 振动与波（初步）： 简谐振动： 介绍回复力与位移成正比的振动形式，给出简谐振动的运动方程、周期、频率等描述。 基本概念： 简要介绍波的产生、传播，以及波长、频率、波速等基本概念。 第九章：转动动力学 转动惯量： 引入与直线运动中质量相对应的概念——转动惯量，以及影响转动惯量的因素。 力矩： 定义力相对于转轴的效应，即力矩（M = r × F）。 角动量： 引入角动量概念。 转动定律： 推导并讲解刚体绕定轴转动的动力学方程（∑M = Iα），将牛顿第二定律推广到转动。 转动动能和功： 介绍转动动能和转动功的概念。 角动量守恒定律： 阐述角动量守恒条件及其应用。 第十章：达朗贝尔原理（惯性力法） 惯性力概念的深化： 结合非惯性系，详细阐述惯性力。 达朗贝尔原理： 将动力学问题转化为准静力学问题，即引入惯性力后，使得物体受到的所有力（包括惯性力）的合力系合力矩系都为零，从而可以使用静力学的平衡方程来分析运动问题。 应用： 讲解惯性力法在分析旋转机械、加速运动物体等问题中的优势。 第十一章：机械振动（深入） 单自由度系统的振动： 自由振动： 详细分析无阻尼自由振动和有阻尼自由振动。 受迫振动： 讲解外加周期性激励下的受迫振动，重点分析共振现象及其危害。 阻尼： 介绍不同阻尼形式（粘滞阻尼、 Coulomb阻尼）及其对振动的影响。 多自由度系统的振动（初步）： 简要介绍多自由度系统的复杂性，以及其在实际工程中的重要性。 第十二章：刚体动力学（更广泛的应用） 平面任意运动： 综合运用平动和转动的动力学原理，分析平面任意运动的刚体。 动量矩与冲量矩： 讲解动量矩在刚体运动分析中的作用。 能量分析： 强调能量守恒在复杂动力学问题中的应用。 本书特色 理论系统性： 覆盖工程力学静力学与动力学的核心理论，脉络清晰，逻辑严谨。 概念深入浅出： 运用生动形象的语言，结合具体的物理模型，深入剖析抽象的力学概念。 例题丰富实用： 配备了大量来自机械、土木等工程领域的典型例题，并提供详细解题步骤，帮助读者巩固所学知识。 强调解题方法： 不仅传授知识，更注重培养读者的分析问题、解决问题的能力，以及建立正确的解题思维。 循序渐进： 从基础概念入手，逐步深入到复杂问题，适合不同基础的读者学习。 关注工程实际： 强调力学理论在工程实践中的应用，激发读者学习兴趣，培养工程应用能力。 读者对象 本书适合所有工程类专业的本科生、研究生，以及从事工程设计、研发、技术管理等工作的工程师和技术人员。同时，对于对工程力学感兴趣的自学者，本书也是一本极佳的学习资料。通过学习本书，读者将能建立起扎实的工程力学理论基础，为今后的学习和工作奠定坚实的基础。

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