《高职高专机电类课程项目教学系列规划教材：工程力学（项目教学）》主要内容分为三部分：第一部分为刚体静力学，介绍静力分析基础以及平衡方程及其应用；第二部分为构件的承载能力，介绍材料失效与零件失效的概念、零部件的强度和刚度条件及其应用；第三部分为课程综合设计，介绍弯曲和拉（压）、弯曲和扭转组合变形的强度条件及其应用以及压杆稳定性的设计。
《高职高专机电类课程项目教学系列规划教材：工程力学（项目教学）》精选了工程实践以及后续专业课程中必须掌握的知识、技能，以任务驱动的项目教学形式，由简到繁、由浅入深展开，每完成一个项目的学习，不仅使学生较系统地学习了相应的理论知识，还能掌握生产中的实际技能。
《高职高专机电类课程项目教学系列规划教材：工程力学（项目教学）》可作为高职高专院校和成人高校机电类、近机类各专业教材，也可作为初、中级工程人员的参考资料。

项目教学是一种新的教学方法，目前适合这种教学方法的相关教材还不多。为了满足教学第一线的需要和适合高职教育改革的形势，编者在借鉴各高职院校近年来在力学课程内容改革和课程体系改革成果的基础上编写了本书，希望做到用有限的学时，使学生既掌握工程力学中最基本的知识、技能，又了解其在工程中的应用方法以及力学的最新进展，同时还具备一定的综合分析能力，为后续专业课程的学习打下良好的基础。
本书主要内容分为三部分：第一部分为刚体静力学，介绍静力分析基础以及平衡方程及其应用，培养学生对机械零部件进行受力分析和受力分类计算的初步能力；第二部分为构件的承载能力，介绍材料失效与零件失效的概念、零部件的强度和刚度条件及其应用，培养学生初步掌握机械零部件承载能力的计算方法；第三部分为课程综合设计，介绍弯曲和拉（压）、弯曲和扭转组合变形的强度条件及其应用以及压杆稳定性的设计，培养学生对机械零部件的简单力学问题进行定性分析的综合能力。
本书针对高职教育的特点，力求通俗易懂，以项目式教学展开，以应用为主，突出实用性、典型性和教学的可操作性，着眼于学生在应用能力方面的培养。
本书在每个项目学习之后配有大量训练题，可作为课后习题、讨论以及兴趣竞赛使用，同时还安排有知识拓展，旨在加强学生拓展能力的训练，培养学生的创新意识和创新能力。
本书建议学时为65～80学时。
本书由焦安红担任主编，代美泉和李稳贤担任副主编。其中，第一部分由代美泉编写，第二部分及附录由焦安红编写，第三部分由李稳贤和焦安红合编。全书由焦安红修改定稿。
由于编者水平有限，加之项目教学的经验仍不够成熟，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。

第一部分 刚体静力学
项目一 刚体静力学的基础知识和受力分析
1.1 任务引入
1.2 解决任务的方法
1.3 相关知识点介绍
模块一 刚体静力学的基本概念
（一） 刚体
（二） 力和力系
（三） 平衡和平衡力系
（四） 刚体静力学的基本公理
模块二 物体的受力分析
（一） 约束和约束反力
（二） 约束模型
（三） 构件的平面力学简图
（四） 受力分析和受力图
（五） 例题解析
1.4 知识拓展——静力学奠基人：阿基米德
1.5 训练题
项目二 平面力系的合成与平衡
2.1 任务引入
2.2 解决任务的方法
2.3 相关知识点介绍
模块一 平面汇交力系的合成与平衡
（一） 平面汇交力系合成的几何法
（二） 平面汇交力系合成的解析法
（三） 平面汇交力系的平衡方程及其应用
模块二 平面力偶系的合成与平衡
（一） 力对点之矩
（二） 力偶
（三） 平面力偶系合成与平衡的应用
模块三 平面任意力系的合成与平衡
（一） 力的平移定理
（二） 平面任意力系的简化
（三） 平面任意力系的平衡及其应用
模块四 平面平行力系的合成与平衡
模块五 物体系统的平衡问题
（一） 静定问题和静不定问题
（二） 物系平衡问题的实例分析
2.4 知识拓展——平面静定桁架的内力计算
2.5 训练题
项目三 摩擦问题
3.1 任务引入
3.2 解决任务的方法
3.3 相关知识点介绍
模块一 滑动摩擦
（一） 摩擦的概念及分类
（二） 滑动摩擦分析
（三） 摩擦角和自锁
模块二 滚动摩擦简介
模块三 考虑摩擦时物体的平衡
3.4 知识拓展——斜面与螺纹的自锁
3.5 训练题


第二部分 构件的承载能力
项目四 材料力学的基础知识
4.1 任务引入
4.2 解决任务的方法
4.3 相关知识点介绍
模块一 材料力学的任务和研究对象
（一） 材料力学的任务
（二） 材料力学的研究对象
模块二 构件的基本形式和杆件变形的基本形式
（一） 构件的基本形式
（二） 杆件变形的基本形式
模块三 内力. 截面法和应力
（一） 内力
（二） 截面法
（三） 应力
4.4 知识拓展——材料力学发展大事记
4.5 训练题
项目五 轴向拉（压）杆的强度问题
5.1 任务引入
5.2 解决任务的方法
5.3 相关知识点介绍
模块一 轴向拉（压）杆件的外力和内力
（一） 计算简图及力学模型
（二） 轴向拉（压）杆的轴力和轴力图
模块二 拉（压）杆横截面应力和变形的计算
（一） 应力计算
（二） 轴向变形和胡克定律
模块三 材料拉伸和压缩时的力学性能
（一） 塑性材料在拉（压）时的力学性能
（二） 脆性材料在拉（压）时的力学性能
（三） 材料的极限应力. 许用应力与安全系数
模块四 拉（压）杆的强度计算
5.4 知识拓展
（一） 拉（压）杆横截面上的应力公式推导
（二） 纳米技术
（三） 复合材料力学
5.5 训练题
项目六 联接件剪切与挤压变形的强度问题
6.1 任务引入
6.2 解决任务的方法
6.3 相关知识点介绍
模块一 剪切的实用计算
模块二 挤压的实用计算
6.4 知识拓展
（一） 剪切胡克定律
（二） 焊接缝与胶粘接缝的实用计算
6.5 训练题
项目七 圆轴扭转变形的强度和刚度问题
7.1 任务引入
7.2 解决任务的方法
7.3 相关知识点介绍
模块一 圆轴扭转的外力和内力
（一） 计算简图与力学模型
（二） 圆轴扭转的扭矩和扭矩图
模块二 圆轴扭转的应力和变形
（一） 圆轴扭转时的应力
（二） 圆轴扭转时的变形
模块三 圆轴扭转的强度和刚度计算
（一） 强度计算
（二） 刚度计算
（三） 提高圆轴强度和刚度的措施
7.4 知识拓展——圆轴扭转的应力公式推导
7.5 训练题
项目八 平面弯曲梁变形的强度和刚度问题
8.1 任务引入
8.2 解决任务的方法
8.3 相关知识点介绍
模块一 平面弯曲梁的外力和内力
（一） 计算简图和力学模型
（二） 平面弯曲梁的剪力和弯矩
模块二 平面弯曲正应力和强度计算
（一） 平面弯曲正应力
（二） 强度计算
模块三 梁的变形和刚度条件
（一） 梁的变形
（二） 积分法计算梁的变形
（三） 叠加法计算梁的变形
（四） 梁的刚度条件及其计算
模块四 提高梁强度和刚度的措施
（一） 降低梁的最大弯矩
（二） 提高截面惯性矩和抗弯截面系数
（三） 采用等强度梁
（四） 增加约束和减小跨长
模块五 简单超静定
（一） 超静定梁
（二） 简单超静定梁的解法——变形比较法
8.4 知识拓展
（一） 梁弯曲变形的正应力公式推导
（二） 梁弯曲切应力简介
8.5 训练题


第三部分 课程综合设计
项目九 弯拉（压）杆的强度设计
9.1 任务引入
9.2 解决任务的方法
9.3 相关知识点介绍
模块一 组合变形强度计算方法和步骤
（一） 计算方法——叠加法
（二） 计算步骤
模块二 弯曲和拉（压）组合变形的强度计算
9.4 知识拓展——叠加原理的创始人
9.5 训练题
项目十 轮轴类零件的强度设计
10.1 任务引入
10.2 解决任务的方法
10.3 相关知识点介绍
模块一 空间力系平衡问题的平面解法
模块二 弯扭组合变形的强度计算
（一） 内力分析
（二） 强度分析
10.4 知识拓展——减速器中输出轴直径的设计
10.5 训练题
项目十一 压杆的稳定性问题
11.1 任务引入
11.2 解决任务的方法
11.3 相关知识介绍
模块一 压杆稳定的概念
（一） 压杆失稳的概念
（二） 压杆的受力与变形状态
模块二 压杆的临界力和临界应力
（一） 细长压杆的临界力和临界应力
（二） 中、小柔度杆临界应力的经验公式
（三） 临界应力总图
模块三 压杆的稳定性设计
（一） 稳定性条件
（二） 压杆的合理设计
11.4 知识拓展——压杆稳定实验
11.5 训练题
附录 型钢规格表
附录A 热轧等边角钢（GB/T 9787-1988）
附录B 热轧不等边角钢（GB/T 9788-1988）
附录C 热轧工字钢（GB/T 706-1988）
附录D 热轧槽钢（GB/T 707-1988）
参考文献

（二）力和力系
1.力
力是物体间的相互机械作用。人们在长期大量的生活和生产实践中，逐步形成了对力的感性认识，这种感性认识再上升到理性，就建立起了抽象的力的概念。
物体间的相互机械作用大致分为两类：一类是物体直接接触的作用，如物体之间的挤压力、机车牵引车厢的拉力等；另一类是场的作用，如地球引力场中对物体的吸引力、电场中对电荷的吸引力。
力对物体的作用使物体的运动状态和形状发生改变。力使物体运动状态发生变化的效应称为力的运动效应，使物体产生变形的效应称为力的变形效应。在静力学中将物体抽象为刚体，故只考虑力的运动效应；而对于变形体，则既需考虑力的运动效应又需考虑力的变形效应。
由实践经验可知，力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点三要素。三要素可用矢量来表示，如图1-5所示。用线段的起点或终点表示力的作用点；用箭头表示力的方向；用线段的长度表示力的大小。