本书是响应教育部关于“推动本科高校向应用型转变，是党中央、国务院重大决策部署，是教育领域人才供给侧结构性改革的重要内容”的号召而编写的，是河南省教育厅立项建设的“十四五”普通高等教育规划教材之一。
本书注重强化学生的工程意识，注意培养学生解决工程实际问题的能力，编写中针对专业岗位的工作任务、工作过程对工程力学的要求，设计学习性工作任务，突出了应用性。
本书内容涵盖“工程力学（理论力学和材料力学）”课程大纲的基本要求。全书共四个模块二十四个典型工作任务。模块一静力学包括：静力学基础、平面汇交力系、平面力偶系的平衡问题、平面任意力系的平衡问题、空间力系和摩擦六项任务。模块二运动学包括：点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动和刚体的平面运动四项任务。模块三动力学包括：质点动力学的基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理、达朗贝尔原理和虚位移原理六项任务。模块四材料力学包括：轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、圆轴扭转、弯曲、应力状态与强度理论、组合变形、压杆稳定、动载荷与交变应力八项任务。书后附有部分习题答案和型钢表，每个任务后均有思考与练习，每道例题均有题目分析和关键点解析。此外，每个任务均有配套的视频资源。
书中每个模块后编有应用及拓展，结合当前我国“一带一路”建设，介绍了一些工程项目，以培养学生的家国情怀和大国工匠精神，体现应用型本科的精髓。
本书可作为应用型本科院校、高等专科学校、高等职业学校、成人高校机械类及近机械类专业力学课程的教材，也可供相关的工程技术人员参考。
前言
主要符号表
绪论1
模块一静力学
引言4
任务一静力学基础5
任务描述5
任务分析5
知识准备5
一、静力学的基本概念5
二、静力学公理6
三、约束和约束力8
四、物体的受力分析和受力图12
任务实施17
思考与练习18
任务二平面汇交力系21
任务描述21
任务分析21
知识准备21
一、平面汇交力系的合成21
二、平面汇交力系的平衡23
任务实施25
思考与练习27
任务三平面力偶系的平衡问题29
任务描述29
任务分析29
知识准备29
一、平面力对点之矩的概念及计算29
二、平面力偶31
任务实施35
思考与练习35
任务四平面任意力系的平衡问题38
任务描述38
任务分析38
知识准备38
一、平面任意力系的简化38
二、平面任意力系的平衡条件和平衡
方程41
三、平面平行力系的平衡问题45
四、物体系的平衡、静定和超静定问题46
五、平面桁架的内力计算50
任务实施53
思考与练习54
任务五空间力系57
任务描述57
任务分析57
知识准备57
一、力在空间直角坐标轴上的投影57
二、空间力对点的矩和力对轴的矩59
三、空间任意力系的简化和平衡61
四、重心68
任务实施72
思考与练习74
任务六摩擦76
任务描述76
任务分析76
知识准备76
一、滑动摩擦76
二、摩擦角和自锁现象78
三、考虑摩擦时物体的平衡问题81
四、滚动摩阻的概念83
任务实施85
思考与练习86
静力学的应用及拓展88
工程力学(理论力学与材料力学) (应用型本科适用)目录模块二运动学
引言91
任务一点的运动学92
任务描述92
任务分析92
知识准备92
一、矢量法描述点的运动92
二、直角坐标法描述点的运动94
三、自然法描述点的运动97
任务实施102
思考与练习104
任务二刚体的基本运动106
任务描述106
任务分析106
知识准备106
一、刚体的平行移动106
二、刚体绕定轴的转动108
三、转动刚体内各点的速度和加
速度109
四、轮系的传动比111
任务实施113
思考与练习114
任务三点的合成运动117
任务描述117
任务分析117
知识准备117
一、点的合成运动的概念117
二、点的速度合成定理118
三、点的加速度合成定理121
任务实施125
思考与练习126
任务四刚体的平面运动129
任务描述129
任务分析129
知识准备129
一、刚体平面运动的基本概念129
二、求平面图形内各点速度的基点法131
三、求平面图形内各点速度的瞬心法133
四、用基点法求平面图形内各点的加
速度137
任务实施138
思考与练习140
运动学的应用及拓展142
模块三动力学
引言144
任务一质点动力学的基本方程145
任务描述145
任务分析145
知识准备145
一、质点动力学的基本定律145
二、质点的运动微分方程146
任务实施149
思考与练习150
任务二动量定理153
任务描述153
任务分析153
知识准备153
一、动量与冲量153
二、动量定理155
三、质点系动量守恒定律157
四、质心运动定理157
五、质心运动守恒定律159
任务实施160
思考与练习160
任务三动量矩定理163
任务描述163
任务分析163
知识准备163
一、质点和质点系的动量矩163
二、刚体对轴的转动惯量164
三、动量矩定理170
四、动量矩守恒定律172
五、刚体绕定轴转动微分方程172
任务实施174
思考与练习174
任务四动能定理177
任务描述177
任务分析177
知识准备177
一、力的功和功率177
二、质点和质点系的动能181
三、动能定理183
四、势力场势能机械能守恒
定律187
五、普遍定理的综合应用举例188
任务实施191
思考与练习192
任务五达朗贝尔原理196
任务描述196
任务分析196
知识准备196
一、惯性力达朗贝尔原理196
二、刚体惯性力系的简化199
任务实施203
思考与练习204
任务六虚位移原理206
任务描述206
任务分析206
知识准备206
一、约束虚位移虚功206
二、虚位移原理概述207
三、虚位移原理的工程应用208
任务实施211
思考与练习213
动力学的应用及拓展216
模块四材料力学
引言218
任务一轴向拉伸与压缩221
任务描述221
任务分析221
知识准备221
一、轴向拉伸与压缩的概念与实例221
二、截面法轴力与轴力图222
三、轴向拉（压）杆横截面上的应力
斜截面上的应力224
四、轴向拉（压）杆的变形胡克
定律227
五、材料在轴向拉伸（压缩）时的力学
性能229
六、轴向拉（压）杆的强度计算233
七、拉（压）杆超静定问题简介236
八、应力集中的概念238
任务实施238
思考与练习240
任务二剪切与挤压243
任务描述243
任务分析243
知识准备243
一、剪切的概念和实用计算243
二、挤压的概念和实用计算246
任务实施248
思考与练习249
任务三圆轴扭转252
任务描述252
任务分析252
知识准备252
一、圆轴扭转的概念与实例252
二、扭矩和扭矩图253
三、圆轴扭转时的应力与变形255
四、极惯性矩和抗扭截面系数258
五、圆轴扭转时的强度和刚度计算259
六、提高圆轴扭转强度和刚度的措施264
任务实施265
思考与练习266
任务四弯曲268
任务描述268
任务分析268
知识准备268
一、平面弯曲的概念与实例268
二、梁的计算简图及分类269
三、剪力和弯矩剪力图和弯矩图271
四、剪力、弯矩与分布载荷集度之间
的微分关系276
五、纯弯曲梁横截面上的正应力281
六、截面惯性矩与平行移轴公式285
七、梁的切应力简介289
八、梁弯曲时的强度计算290
九、梁的弯曲变形与刚度条件293
十、用变形比较法解简单超静定梁301
十一、提高梁强度和刚度的措施302
任务实施306
思考与练习307
任务五应力状态与强度理论312
任务描述312
任务分析312
知识准备312
一、应力状态的概念312
二、二向应力状态下的应力分析——
解析法、图解法314
三、三向应力状态简介广义胡克
定律320
四、强度理论概述322
任务实施326
思考与练习328
任务六组合变形330
任务描述330
任务分析330
知识准备330
一、拉伸(压缩)与弯曲的组合
变形331
二、圆轴弯曲与扭转的组合变形334
三、组合变形的工程应用335
任务实施339
思考与练习340
任务七压杆稳定343
任务描述343
任务分析343
知识准备343
一、压杆稳定的基本概念343
二、细长压杆的临界力——欧拉
公式344
三、压杆的临界应力346
四、压杆的稳定性校核349
五、提高压杆稳定性的措施351
任务实施352
思考与练习353
任务八动载荷与交变应力355
任务描述355
任务分析355
知识准备355
一、动载荷的概念及惯性力问题355
二、构件承受冲击载荷时的动应力
计算357
三、交变应力的概念材料的持久
极限360
四、构件的持久极限疲劳强度计算364
任务实施367
思考与练习368
材料力学的应用及拓展370
部分习题答案372
附录型钢表381
参考文献396
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