《静力学图解与解析》来源于作者卓越班、实验班教学内容,在机械专业学生中具有推广价值。既应用了现代计算机图形技术,又能帮助学生从本质上思考工程问题,有利于提高机械专业学生基础创新能力。
《静力学图解与解析》选用经典力学教材《理论力学Ⅰ》(第8版,哈尔滨工业大学理论力学教研室编)和《工程矢量力学(静力学)》[中文版,原书第3版,(美)费迪南德 P. 比尔等编]中的部分例题和习题做了图解法、解析法、矢量法的解题分析,配解题视频,帮助学生进行课内学习和考研复习。
静力学是机械类专业本科专业基础课工程力学中的重要部分。图解法和解析法都可以用来解静力学问题,我们在学习中大多使用后者。在学习了另一门专业基础课工程图学中的画法几何部分之后,基于几何作图的图解法拓展了静力学问题的解决思路。图解法具有直观性强的优点,有利于培养几何思维和空间思维的能力。在使用计算机图形技术进行工程设计(CAD)、工程分析(CAE)的今天,这种回归问题本质的思考方法,对机械类专业学生创新能力的培养具有不可替代的作用。CAD的使用大大提升了图解法的精度和速度,使得图解法具有了工程应用的实际意义。
理论力学(含静力学)、工程制图(含画法几何)和CAD技术(含计算机绘图)是机械类专业的主干课。静力学图解与解析综合运用这几门课程的知识,针对学生机械设计基础能力进行培养,本书有如下特点:
① 内容新。在体现目前国内外工程静力学教学内容的基础上,突破单一教学模式,以力学、几何、计算机相结合的方式展开,有利于学生综合能力的培养。
② 方法新。采用几何学的方式,替换烦琐、抽象的解析法;直观明了,容易上手,既保留矢量法、解析法精度好的优点,又克服其直观性差的缺点,在教学实践中受到多数同学的欢迎。
③ 具有代表性。对经典教材《理论力学(Ⅰ)》(第8版,哈尔滨工业大学理论力学教研室编)和《工程矢量力学(静力学)》[中文版,原书第3版,(美)费迪南德P.比尔等编]中的部分例题和习题做了解析法和图解法解题的对照。学生在学习现有课程的同时,从不同的视角辅助学习,可以拓宽解题思路,提高解题能力,进而培养创新性思维。
④ 灵活的学习方式。读者扫描书中的二维码即可查看第1章~第3章的范例以及第4章~第7章每一道习题的图解过程和答案,实现碎片化学习。
特别感谢上海交通大学何援军教授对笔者的帮助和支持。还要感谢我的妻子蔡笑培和女儿林思源,她们整理了书中的所有图片。
读者对本书有任何建议和意见,以及有关本书内容的任何问题,都可发邮件至笔者邮箱ldj1953@163.com,在此深表感谢。
编著者
2020年10月