设计力学
分類: 图书,工业技术,一般工业技术,
作者: 杨侠,马季红,吴艳阳编
出 版 社: 华中科技大学出版社
出版时间: 2009-4-1字数:版次: 1页数: 167印刷时间:开本: 16开印次:纸张:I S B N : 9787560952390包装: 平装内容简介
本教材是根据最近各高等院校设置的工业设计、工业工程、艺术设计、工程管理、环境艺术设计等新专业的教学需求而编写的一门力学基础课教材,它综合了理论力学、材料力学、结构力学等基础力学知识,对经典内容加以精选,并与专业需求相结合,简练而富有新意。本教材以力学的基本概念和原理为主线,结合工业设计类专业特点,优化课程体系,重组教学内容,易于理解和接受。
全书共分7章,包括导论、力学基础知识、平面结构的静力平衡问题、平面结构的几何组成、构件的内力与内力图、构件的应力分析、构件的变形等内容。本教材注重基本概念的讲解,强调工程概念,强调基础,突出应用,引入了大量与工程设计力学相关的工程设计例题及习题。第1至6章是本课程的基本内容,第7章是选学内容,任课教师可根据教学任务安排进行选择。
本书特别适用于对力学知识要求不高的专业,可作为普通高等院校工业造型、艺术设计以及高职、夜大、电大、中专等对力学要求较低专业学生的教材,也可作为广大有关设计技术人员的自学参考书。
目录
第1章、绪论
1.1设计力学在工业设计中的作用
1.2工程力学与产品的形态美
1.3设计力学的研究内容
阅读材料一
第2章力学基础知识
2.1力的基本性质
2.1.1 力的概念
2.1.2 力的种类
2.2力的合成与分解
2.2.1 合力与分力
2.2.2 力的合成与分解的基本法则
2.2.3合力投影定律
2.3力矩与力偶
2.3.1 力矩
2.3.2 力偶
2.3.3 力的平移定理
2.4载荷的分类
2.4.1按作用在结构上的时间分类
2.4.2 按作用在结构上的分布情况分类
2.5平面结构分类
2.5.1 构件分类
2.5.2平面杆系分类
2.6约束与反力
2.6.1 活动铰支座(滚轴支座)
2.6.2 固定铰支座
2.6.3 固定支座
2.6.4 柔索约束
2.6.5光滑面约束
2.7平面结构计算简图及受力分析
2.7.1 杆件及杆与杆之间的连接构造的简化
2.7.2支座的简化
2.7.3载荷的简化
2.7.4 画计算筒图实例
阅读材料二
习题
第3章 平面结构的静力平衡问题
3.1基本力系
3.1.1 力系的定义
3.1.2 力系的分类
3.2受力分析与受力图
3.2.1 受力分析与受力图定义
3.2.2静力学基本公理
3.2.3 受力分析举例
3.3静力平衡条件与平衡方程
3.3.1静力平衡的概念
3.3.2静力平衡方程
3.3.3 几种特殊平面力系的平衡条件
3.4平面结构的静力分析
3.4.1 常见静力平衡问题的分类与求解步骤
3.4.2构件的分析实例
阅读材料三
习题
第4章平面结构的几何组成
4.1构件体系的几何组成
4.2几何体系判别准则
4.2.1几个结构名词
4.2.2两个基本判别准则
4.3几何体系的分类
4.4几何体系组成分析
阅读材料四
习题
第5章构件的内力与内力图
5.1变形体及内力与内力图
5.1.1变形体基本假设
5.1_2 内力与内力图的研究意义
5.2受力与变形
5.2.1 轴向拉伸(或压缩)
5.2.2 剪切
5.2.3 扭转
5.2.4 弯曲
……
第6章构件的应力分析
第7章构件的变形
附录型钢规则表
参考文献
书摘插图
第1章绪论
1.1 设计力学在工业设计中的作用
首先以一种简单的产品——椅子的设计为例,来阐述工业、艺术设计中产品的设计与力学的关系。早期的椅子主要采用木材制作,制作方法复杂且不耐用。从20世纪20年代开始,钢管材料被用于家具的制作,从而开辟了现代家具设计的新时代。图1.1所示是包豪斯学校教师布劳耶(Marcen Breuer,1902—1981)设计的“U”形钢管椅,其作为早期钢管家具代表作被载入了工业设计史籍中。
对从事工业、艺术设计的工作者而言,有创意的外观、较高的舒适度及功能化结构设计,是其作品设计构造的“灵魂”。同时,从形成创意到完成设计,每一个步骤都必须建立在对产品的安全性能、用料成本等问题进行全面分析的基础上。一般而言,设计产品的安全性能与制作成本是一对矛盾体,产品安全性能越好,成本越高;反之,成本越低,安全性能就可能越低。因此,产品的高性价比成为重要的设计目标,而这就不可避免地需要正确分析、处理一些与力学相关的问题。对于布劳耶设计的钢管椅,在设计过程中需要考虑以下几个力学问题。
(1)人坐在椅子上、后仰倚背和前倾起立时,要使椅子保持稳定,不致倾倒,在地面上支撑整个椅子的那段“U”形钢管的横宽、纵深及宽深比各应该是多少。这个问题是设计者在设计之初就必须考虑的,但只有通过对椅子进行详细的受力分析才能够解答,这属于静力学研究的范畴。
……