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工程静力学/前言

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

工程力学——静力学和动力学——构成了大多数工程学科的基础。许多机械、土木、农业和航空航天等工程学科的主题都基于工程力学。深刻理解静力学是培养工程直觉的开始。因此,工程力学对工程课程至关重要。静力学的研究将有助于巩固学生对应用数学和物理的理解,并加强解决问题的能力。

先决条件:代数几何一般力学 同时修读课程:微积分

力学旨在预测力与运动对机器的影响,对于面临设计项目的工程师来说,这是一项值得研究的课题。仅仅了解物理和数学是不够的:必须培养在物理约束下可视化物理系统的能力。可视化问题对于找到解决方案至关重要。数学模型的建立比解决方案本身更为重要。这些技能最好在工程环境中同时学习。

学习这门课程的最佳方法是通过发展理论来解决问题。枯燥的对立面是通过发展问题来阐明理论。在后一种情况下,问题变得理想化,因此偏离了驱动工程的现实世界应用。前者对学生来说是有动力的,因此是学习的理想方法。理论近似于现实世界——反之亦然。力学很大程度上依赖于几何和物理感知。如果你的三角函数技能不足,你将不得不通过必要性来提高它们!

教学特色

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本书的基本结构是:严格处理主题的章节,然后是示例问题,最后是一组相关问题。最后有一个章节回顾,其中包含一个回顾问题集。

示例问题有明显的标记。这些问题包括解释性注释、评论和提示,以帮助学习材料。入门问题:简单,旨在帮助学生对材料更有信心。代表性问题:难度和长度中等,然后难度逐渐增加(用符号标记)。计算机问题位于章节末尾。一些问题的解答在书末尾。

SI 单位和英制单位都使用,就像在现实世界中一样。所有问题都涉及结构和机器设计和分析中使用的原理和程序。

SVG 格式最佳。红色箭头表示力矩。绿色箭头表示速度和加速度箭头。橙色虚线表示移动部件的选定轨迹。插图中不重要的部分使用柔和的颜色。

解题方法和格式

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  1. 已知
  2. 求解
  3. 自由体图 (FBD)
  4. 假设
  5. 一般方程(仅使用变量)
  6. 解(代入数字并求解)

手写作业的最佳纸张是工程笔记本。这种纸张提供了一个轻微的网格:轻微,以免遮挡你的书写;网格有助于绘图。这种纸张可以在办公用品店或大学书店购买。

第 1 章
力学研究所需的力学基本概念 - 数学。
第 2 章
发展了力和力矩、力偶和合力的概念和性质。
接下来是对非汇交力系的平衡分析,为第 3 章做准备。
二维和三维问题是分开的
第 3 章
对问题的分析
第 4 章
将平衡原理应用于简单的桁架、框架和机器
主要在二维中,一些三维问题是为了加强向量数学
第 5 章
力的分布
A 部分:形心和质心(微积分)
B 部分:梁、柔性电缆和流体力的特殊主题(额外内容)
第 6 章
摩擦
A 部分:干摩擦
B 部分:机器应用(额外内容)
第 7 章
具有 1 个自由度的系统的虚功理论
能量法要容易得多
相互连接的系统和稳定性分析
附录
对数学性质等的实用参考。
华夏公益教科书