工程力學

工程力學（第二版）

本書分為工程靜力學、工程運動學與工程動力學三篇，包括：緒論、力系的簡化、力系的平衡、軸向拉伸與壓縮、平面圖形的幾何性質、扭轉、彎曲、剪切與擠壓、應力狀態分析與強度理論、組合變形、能量法、壓桿穩定、實驗應力分析基礎、點的運動與剛體的基本運動、點的合成運動、剛體的平面運動、質點動力學、動力學普遍定理、達朗貝爾原理、虛位移原理、動載荷與疲勞強度。每章末有小結和習題，習題有答案。

本書適用於土木交通類、能源動力類、機械類、工程管理類等工科各專業，可供不同層次本、專科院校選用，同時也可供其他專業及有關工程技術人員參考。

第一章 緒論 1

第一節 工程力學的研究內容和任務 1

第二節 工程力學的研究方法 2

第三節 可變形固體及其基本假設 2

第一篇 工程靜力學4

第二章 力系的簡化 4

第一節 靜力學基本概念 4

第二節 靜力學基本公理 5

第三節 力系的簡化 7

第四節 約束與約束力 17

第五節 物體的受力分析 21

本章小結 22

習題 23

第三章 力系的平衡 27

第一節 平面力系的平衡 27

第二節 物體系統的平衡 32

第三節 平面桁架的內力分析 36

第四節 空間力系的平衡 38

第五節 具有摩擦的平衡問題 47

本章小結 54

習題 54

第四章 軸向拉伸與壓縮 62

第一節 內力、截面法、應力、應變 62

第二節 桿件的幾何特徵及變形的基本形式 64

第三節 拉(壓) 桿橫截面上的內力及內力圖 66

第四節 拉(壓) 桿橫截面及斜截面上的應力 67

第五節 材料在拉伸或壓縮時的力學性能 70

第六節 拉(壓) 桿的強度設計 76

第七節 拉(壓) 桿的變形 79

第八節 拉(壓) 桿超靜定問題 83

第九節 應力集中的概念 88

本章小結 89

習題 90

第五章 平面圖形的幾何性質 97

第一節 靜矩與形心 97

第二節 慣性矩、極慣性矩與慣性積 99

第三節 平行移軸公式 101

第四節 轉軸公式、主慣性軸與主慣性矩 104

第五節 慣性矩的近似計算方法 105

本章小結 106

習題 107

第六章 扭轉 110

第一節 概述 110

第二節 橫截面上的內力及內力圖 110

第三節 圓軸扭轉時橫截面上的應力及強度設計 112

第四節 圓軸扭轉時的變形及剛度設計 118

第五節 圓軸的扭轉超靜定問題 122

第六節 矩形截面桿扭轉簡介 123

本章小結 125

習題 126

第七章 彎曲 131

第一節 概述 131

第二節 橫截面上的內力及內力圖 132

第三節 彎矩、剪力與分佈荷載集度之間的微分關係 144

第四節 純彎曲時梁橫截面上的正應力 146

第五節 梁的彎曲正應力強度設計 151

第六節 梁的彎曲切應力及強度設計 155

第七節 梁的彎曲變形及剛度設計 161

第八節 梁的彎曲超靜定問題 172

第九節 提高梁承載能力的措施 174

本章小結 176

習題 178

第八章 剪切與擠壓 189

第一節 概述 189

第二節 剪切與擠壓的實用計算 190

本章小結 196

習題 197

第九章 應力狀態分析和強度理論 199

第一節 平面應力狀態分析 199

第二節 空間應力狀態分析 204

第三節 廣義胡克定律 205

第四節 空間應力狀態下的應變能密度 208

第五節 強度理論 209

本章小結21 3

習題 214

第十章 組合變形 219

第一節 斜彎曲 219

第二節 拉伸(壓縮) 與彎曲 221

第三節 扭轉與彎曲 224

本章小結 228

習題 229

第十一章 能量法 232

第一節 桿件應變能 232

第二節 卡氏定理 233

第三節 莫爾積分 236

第四節 計算莫爾積分的圖形互乘法 238

本章小結 240

習題 241

第十二章 壓桿穩定 244

第一節 概述 244

第二節 細長壓桿臨界力的計算及歐拉公式 244

第三節 歐拉公式的適用範圍及臨界應力總圖 246

第四節 壓桿的穩定計算及提高穩定性的措施 247

本章小結 249

習題 249

第十三章 實驗應力分析基礎 252

第一節 電阻應變片 252

第二節 測量電路 255

第三節 光測彈性力學基本原理 257

第四節 現代光測力學技術簡介 263

本章小結 269

第二篇 工程運動學271

第十四章 點的運動與剛體的基本運動 271

第一節 點的運動的矢量法 271

第二節 點的運動的直角坐標法 272

第三節 點的運動的自然法 276

第四節 剛體的平移 281

第五節 剛體的定軸轉動 282

第六節 定軸輪系的傳動比 287

本章小結 289

習題 290

第十五章 點的合成運動 296

第一節 點的合成運動的概念 296

第二節 點的速度合成定理29 8

第三節 牽連運動為平移時點的加速度合成定理 300

第四節 牽連運動為轉動時點的加速度合成定理 303

本章小結 305

習題 305

第十六章 剛體的平面運動 310

第一節 剛體的平面運動及其簡化 310

第二節 平面運動的分解及運動方程 310

第三節 平面圖形內各點的速度 312

第四節 平面圖形內各點的加速度 316

本章小結 318

習題 318

第三篇 工程動力學323

第十七章 質點動力學 323

第一節 動力學基本定律 323

第二節 質點運動微分方程 324

第三節 質點在非慣性系中的運動 328

本章小結 330

習題 331

第十八章 動力學普遍定理 334

第一節 概述 334

第二節 動量定理 334

第三節 動量矩定理 341

第四節 動能定理 346

本章小結 353

習題 353

第十九章 達朗貝爾原理 364

第一節 質點的達朗貝爾原理 364

第二節 質點系的達朗貝爾原理 365

第三節 剛體慣性力系的簡化 365

本章小結 368

習題 369

第二十章 虛位移原理 371

第一節 基本概念 371

第二節 虛位移原理 373

本章小結 376

習題 377

第二十一章 動載荷與疲勞強度 380

第一節 勻加速直線運動構件的動應力 380

第二節 旋轉構件的動應力 382

第三節 衝擊變形與應力38 4

第四節 疲勞強度概述 387

本章小結 390

習題 391

附 錄 394

附錄一 常用截面的幾何性質計算公式 394

附錄二 簡單荷載作用下樑的撓度和轉角 395

附錄三 型鋼規格表 398

參考文獻 405