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科目

大学机械工程

提示

本课程对应机械工程学位的课程体系。它从静力学开始:力的矢量表示、受力图、力矩、平衡条件,以及桁架和框架。之后学习工程数学、动力学、工程材料、热力学、材料力学、流体力学、制造工艺、机械设计、传热学、振动,最后是系统动力学与控制。

几乎所有内容都建立在一个技能上:受力图(free-body diagram)。写任何方程之前,先把物体单独画出来,标出作用在它上面的每一个力和力矩,再选好坐标轴。受力图画对了,计算通常很短;漏掉一个力,后面算得再好也补不回来。

工程答案还要看是否合理。检查单位,检查数值大小,并问自己哪个部分会最先失效。一根梁的计算只有在把预测的应力和材料能安全承受的应力相比较之后,才真正有用。

  • 1

    工程力学——静力学

    • 1.1 What this course is, and how to use it
    • 1.1 矢量与力
    • 1.2 受力图
    • 1.3 质点平衡
    • 1.4 力矩与力偶
    • 1.5 刚体平衡与支座
    • 1.6 结构——桁架与刚架
    • 1.7 摩擦
    • 1.8 形心与分布载荷
  • 2

    机械工程数学方法

    • 2.1 工程微积分
    • 2.2 线性代数
    • 2.3 微分方程
    • 2.4 数值方法
    • 2.5 矢量微积分
    • 2.6 概率与不确定度
  • 3

    工程力学——动力学

    • 3.1 质点运动学
    • 3.2 质点动力学(牛顿)
    • 3.3 功与能
    • 3.4 冲量与动量
    • 3.5 刚体运动学
    • 3.6 刚体动力学
  • 4

    工程材料

    • 4.1 材料结构与键合
    • 4.2 应力应变与弹性行为
    • 4.3 金属与合金
    • 4.4 聚合物、陶瓷与复合材料
    • 4.5 加工与性能联系
    • 4.6 失效与材料选择
  • 5

    热力学

    • 5.1 状态与物性
    • 5.2 闭口系统第一定律
    • 5.3 开口系统第一定律
    • 5.4 第二定律与熵
    • 5.5 动力循环
    • 5.6 制冷与热泵
  • 6

    材料力学

    • 6.1 轴向载荷
    • 6.2 扭转
    • 6.3 剪力与弯矩
    • 6.4 梁的应力与挠度
    • 6.5 组合应力与莫尔圆
    • 6.6 屈曲与失效准则
  • 7

    流体力学

    • 7.1 流体物性与静力学
    • 7.2 守恒定律与控制体
    • 7.3 伯努利方程与流量测量
    • 7.4 量纲分析
    • 7.5 管流与阻力损失
    • 7.6 外部流动
  • 8

    制造工艺

    • 8.1 工程图样与公差
    • 8.2 铸造与成形
    • 8.3 切削加工
    • 8.4 连接工艺
    • 8.5 增材制造
    • 8.6 工艺规划与质量
  • 9

    机械设计

    • 9.1 设计表达与 CAD
    • 9.2 载荷路径与设计安全
    • 9.3 静强度与疲劳准则
    • 9.4 轴与轴承
    • 9.5 连接与齿轮
    • 9.6 综合设计项目
  • 10

    传热学

    • 10.1 导热
    • 10.2 非稳态导热
    • 10.3 对流
    • 10.4 辐射
    • 10.5 换热器
    • 10.6 热设计
  • 11

    机械原理与振动

    • 11.1 机构与运动副
    • 11.2 速度与加速度分析
    • 11.3 平衡
    • 11.4 自由振动
    • 11.5 受迫振动
    • 11.6 多自由度系统
  • 12

    系统动力学与控制

    • 12.1 集总参数建模
    • 12.2 机电系统
    • 12.3 传递函数与响应
    • 12.4 反馈与 PID 控制
    • 12.5 数字实现
    • 12.6 传感器与执行器
    • 12.7 机电一体化项目

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