机械工程力学应用计算及VB编程实例

本书将机械工程力学应用（理论力学和材料力学）的理论计算基础知识和计算机编程有机结合，共列举32个工程力学的典型编程算例进行详细介绍， 给出了理论计算、编程方法及源程序，其中用VB编程26例，其余用MATLAB和Excel编写。本书提供所有实例的程序源代码，读者可以下载调用。

本书可供机械设计人员、机械工程技术人员、高等院校理工科学生学习和参考，也可供工程软件开发的技术人员参考使用。

第1篇工程力学计算程序编程基础/001

1编写工程力学计算程序的一般步骤/001

1.1明确编写程序的目的并搞清楚相关的计算公式、物理量纲/001

例1.1编制某工字钢梁许可载荷的计算程序_简单界面/001

1.2在简单的界面上用BASIC编写计算程序并完成调试/002

1.3设计一个较为完备的用户界面/005

例1.2编制某工字钢梁许可载荷的计算程序_带控件界面/005

1.4用BASIC编写各过程代码指令/006

1.5运行、调试、保存/007

2工程力学计算程序常用的简化界面/008

2.1下拉式菜单/008

2.2RichTextBox控件/010

2.3弹出式菜单/010

2.4简化界面——数值计算程序常用的用户界面/012

例2.1编制某工字钢梁许可载荷的计算程序_常用菜单界面及代码/013

3工程力学计算编程概述及其常用的用户界面/014

3.1工程力学VB编程与其他编程平台的比较/014

3.2工程力学计算程序常用的用户界面的重要工具——通用对话框/015

3.3通用对话框的基本属性与显示通用对话框的方法/017

3.4具有保存计算结果功能的常用界面的程序/020

例3.1设计一个程序带文本保存_常用界面/020

4编制某工字钢梁许可载荷的计算程序_常用界面/024

4.1某工字钢梁参数/024

例4.1编制某工字钢梁许可载荷的计算程序_常用界面/024

4.2某工字钢梁许可载荷的计算程序_常用界面的编制/024

4.3程序运行结果及分析/027

5编制某工字钢梁许可载荷的计算程序_参数化界面/028

例5.1编制某工字钢梁许可载荷的计算程序_参数化界面/028

5.1编制参数化界面的载荷计算程序/029

5.2参数化界面源程序生成应用程序即被生成.exe执行文件/032

5.3生成的执行文件.exe文件中的帮助系统和纠错系统/033

5.4编制数值计算程序的一些要点/039

5.5将应用程序编译成.exe可执行文件的有关问题/040

第2篇理论力学计算编程实例/042

6用“另存为”建立常用界面的求塔式起重机平衡配重的计算程序/042

6.1静力学/042

6.2平面任意力系向作用面内一点简化/042

6.3平面任意力系的平衡条件与平衡方程/043

6.4某塔式起重机与其平衡配重的五个力构成的平面力系/044

例6.1编制理论力学静力学/平面力系平衡方程/求平衡配重的计算程序/044

6.5用另存为的办法建立常用界面的求塔式起重机平衡配重的计算程序/044

6.6对窗体设计窗口、工程资源管理器、窗体文件属性编辑器窗口进行改写，建立常用界面的计算程序/046

6.7在改建完成的窗体里改写原代码/048

6.8程序运行结果及分析/049

7用速度瞬心法求某行星减速器的转速比/050

7.1运动学/050

7.2速度瞬心/051

7.3用速度瞬心法求某行星齿轮减速机构速比/052

例7.1编制理论力学/速度瞬心/用速度瞬心法求某行星齿轮减速机构转速比的计算程序/053

7.4计算程序的编制/053

7.5程序运行结果及分析/055

8用转动微分方程求齿轮惯性轮轴传动转矩及齿间压力/056

8.1动力学/056

8.2动量矩定理/056

8.3刚体绕定轴转动的微分方程/058

8.4用转动微分方程求齿轮惯性轮轴传动转矩及齿间压力/060

例8.1编制理论力学/动量矩/用转动微分方程求齿轮惯性轮轴传动转矩及齿间压力的计算程序/060

8.5计算程序的编制/060

8.6程序运行结果及分析/063

9用动静法求惯性离合器所能传递的最大转矩/064

9.1动静法/064

9.2惯性离合器/066

例9.1用动静法求惯性离合器所能传递的最大转矩/067

9.3计算程序的编制/067

9.4程序运行结果及分析/070

10轴流水泵的临界转数及振幅的计算/071

10.1转轴的临界转数/071

10.2轴流水泵的临界转数及振幅的计算/073

例10.1轴流水泵的临界转数及振幅的计算/074

10.3对轴流水泵的临界转数及振幅计算的程序编制/074

10.4程序运行结果及分析/076

第3篇材料力学计算编程实例/078

11对发动机活塞销剪切强度和挤压强度的校核/078

11.1拉伸（压缩）及剪切的实用计算/078

11.2发动机活塞销的简介/080

例11.1编制材料力学/拉伸（压缩）、剪切/175F发动机活塞销进行剪切和挤压强度校核的计算程序/081

11.3计算程序的编制/082

11.4程序运行结果及分析/086

12对水轮机主轴的强度校核/087

12.1扭转/087

12.2水轮机主轴参数/088

例12.1对水轮机主轴的强度进行校核/088

12.3计算程序的编制/088

12.4程序运行结果及分析/091

13确定矩形截面悬臂梁截面的尺寸/092

13.1梁的弯曲应力与强度/092

13.2某矩形截面悬臂梁/094

例13.1求矩形截面悬臂梁在以上条件下的截面尺寸/094

13.3悬臂梁截面尺寸计算程序的编制/094

13.4程序计算的结果及分析/097

14圆轴受拉扭求圆轴某点斜截面上的应力/098

14.1应力与应变状态分析/098

14.2圆轴某点斜截面上的应力/101

例14.1求受拉圆轴某点斜截面上的应力/102

14.3编制计算圆轴受拉求圆轴某点斜截面上的应力/102

14.4程序计算的结果及分析/104

15电动机轴强度校核/105

15.1强度理论与组合变形/105

15.2电动机轴强度校核参数/106

例15.1用第三强度理论对电动机轴进行强度校核/106

15.3编制电动机轴强度校核计算的程序/107

15.4程序计算的结果及分析/109

16压杆稳定校核计算两例/110

16.1压杆稳定/110

16.2某螺旋千斤顶的参数/111

例16.1求螺旋千斤顶的许用压力/111

16.3编制螺旋千斤顶的许用压力的计算程序/111

16.4程序计算的结果及分析/114

16.5某连杆参数/115

例16.2求两种连杆的临界力/115

16.6编制两种连杆临界力计算程序/115

16.7程序计算的结果及分析/119

17某悬臂梁系统受迫振动最大动应力计算/120

17.1动荷载/120

17.2端头有电机的悬臂梁系统/121

例17.1某悬臂梁系统受迫振动最大动应力计算/121

17.3编制求某悬臂梁系统受迫振动最大动应力计算的程序/122

17.4程序运行结果及分析/125

18某内燃机进气阀弹簧应力幅及循环特征/126

18.1交变应力/126

18.2内燃机进气阀弹簧/127

例18.1计算某内燃机进气阀弹簧应力幅、循环特征/127

18.3编制某内燃机进气阀弹簧应力幅及循环特征的计算程序/127

18.4程序计算的结果及分析/131

18.5用Excel作τ-t交变应力曲线图/132

例18.2用Excel作τ-t交变应力曲线图/132

18.6用MATLAB绘制τ-t交变应力曲线图/134

例18.3用MATLAB绘制τ-t交变应力曲线图/134

19对电动机轴疲劳强度的校核/135

19.1带键槽的电动机轴/135

例19.1编制材料力学/交变应力/对带键槽的电动机轴的疲劳强度进行校核的计算程序/136

19.2计算程序的编制/136

19.3程序计算的结果及分析/139

20对某机车轮轴的疲劳强度校核/140

20.1机车轮轴/140

例20.1对某机车轮轴（Ⅰ-Ⅰ截面）作疲劳强度校核/141

20.2对某机车轮轴疲劳强度校核编制计算程序/141

20.3程序运行结果及分析/144

21用MATLAB作弹性梁挠度计算/145

21.1弹性梁的柔度计算/145

21.2弹性梁的柔度计算的程序编制/146

例21.1编制一程序对以上列举的简支梁挠度进行验算/146

21.3程序运行结果及分析/149

21.4简支梁多处加载，而后产生的综合变形（挠度）的计算的程序编制/150

例21.2已知某简支梁的柔度矩阵，用MATLAB求得其刚度矩阵/152

例21.3用MATLAB验证在三处给定力与产生的挠度是否一致/153

22用MATLAB计算杆系的支撑反力/153

22.1超静定构件/153

22.2某两杆系统/154

例22.1用MATLAB求两杆系的支撑反力x,y方向的分量/154

22.3用MATLAB求两杆系的支撑反力x,y方向的分量程序编制/155

例22.2求两杆系的支撑反力Na，Nb，Nc/156

22.4求两杆系的支撑反力Na，Nb，Nc的VB程序编制/156

22.5程序运行结果及分析/158

23用MATLAB计算桁架三杆的受力/158

23.1某三杆组成的桁架/158

例23.1用MATLAB三杆桁架各杆受力的计算/159

23.2三杆桁架各杆受力计算的MATLAB程序编制/159

例23.2三杆桁架结点xy位移的计算/160

23.3求三杆桁架结点xy位移的VB程序编制/160

23.4程序运行结果及分析/162

附表/164

参考文献/166

本书将机械振动设计的基本知识和计算机编程有机结合，精选了工程实际中机械振动设计计算的 40 多个实例进行详细介绍，给出了理论计算、编程方法及源程序，其中用VB编写的共25例，用MATLAB编写的16例，另外有3例是用Excel来完成的。本书提供所有实例的编程源代码，可以直接通过二维码或网站网址进行下载，方便读者调用。

本书可供机械设计、机械振动的研究人员、工程技术人员以及高等院校机械专业师生学习和参考，也可供工程软件开发的技术人员参考使用。

1 将数值算法的复杂计算编程化：数值算法的计算基本上都是高等数学的复杂运算，计算机编程大大提高了效率和准确性。2 列举20多个数值算法工程计算典型实例：作者从事工程软件设计、程序开发的编程计算多年，积累了丰富工程实例，本书提供了所有计算的程序源代码，供读者直接调用参考。

《工程数值算法及VB编程实例》一书分为上、下两篇：上篇是工程数值算法应用程序编程基础，主要介绍了数值算法所需的各种不同的用户界面及建立方法，其中数值算法常用的用户界面是一种非常实用的用户界面，设有菜单，并在代码中加有过滤器使运行后把计算结果保存到文本文档，可从文本文档中直接获取计算书；下篇是工程数值算法应用实例，列举了21个工程技术应用的实例来介绍VB数值算法，附送所有编程实例的源代码供读者下载使用。本书可供企业工程技术人员、高等院校理工科学生学习和参考，也可供工程软件开发的技术人员参考使用。 2100433B