工程力學

工程力學

所屬類別

教材 >> 本科 >> 本科建築

作者：宋小壯 主編

出版日期：2010年8月 書號：978-7-122-08449-1

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：257頁

全書共十章，主要內容有靜力學分析基礎、力系的平衡問題、靜定結構的內力分析、構件失效分析基礎、桿件的應力與強度計算、靜定結構的位移計算與剛度問題、壓桿穩定、超靜定問題的基本解法、點和剛體的平面運動、動力學基礎。

本書可作為大學本科中、少學時及高職高專各專業工程力學（或理論力學、材料力學、建築力學和結構力學）課程的教材，亦可供各類成人教育及工程技術人員自學或參考用。

引言1

第一章靜力學分析基礎3

第一節力與力偶3

一、力3

二、力的投影4

三、力矩6

四、力偶7

第二節受力分析基礎9

一、荷載的分類與簡化9

二、力學計算簡圖作法要點11

三、約束與約束力12

四、受力分析與受力圖15

小結17

思考題18

習題18

第二章力系的平衡問題22

第一節平面力系的簡化22

一、力的平移23

二、平面力系向一點的簡化24

第二節平面力系的平衡24

一、平衡條件24

二、平衡方程24

三、平面力系的幾個特殊情況26

第三節物體系統的平衡29

*第四節考慮摩擦的平衡問題32

一、滑動摩擦32

二、考慮滑動摩擦時的平衡問題35

三、滾動摩擦簡介36

*第五節空間力系平衡的介紹37

一、力在空間坐標軸上的投影37

二、力對軸的矩38

三、平衡方程39

第六節重心、質心和形心的概念及坐標42

一、重心的概念及坐標42

二、質心的概念及坐標43

三、形心的概念及坐標43

四、重心和形心位置的求法43

小結45

思考題46

習題47

第三章靜定結構的內力分析56

第一節內力計算基礎56

一、變形固體的基本假設56

二、內力56

三、桿件的基本變形56

四、內力的形式57

第二節軸向拉（壓）桿的內力57

一、軸力57

二、軸力圖59

第三節扭轉桿件的內力59

第四節靜定單跨梁的內力60

一、基本概念60

二、剪力和彎矩61

三、剪力圖和彎矩圖65

第五節靜定多跨梁和剛架的內力分析71

一、概述71

二、內力分析71

第六節平面靜定桁架的內力分析76

一、概述76

二、內力分析77

小結80

思考題81

習題81

第四章構件失效分析基礎89

第一節應力、應變、胡克定律89

一、應力89

二、應變89

三、胡克定律91

第二節材料拉伸和壓縮時的力學性能92

一、低碳鋼在拉伸時的力學性能92

二、鑄鐵在拉伸時的力學性能94

三、材料在壓縮時的力學性能94

第三節應力狀態分析介紹94

一、點的應力狀態94

二、平面應力狀態分析95

三、廣義胡克定律99

*第四節構件的強度失效及強度理論101

一、強度失效101

二、強度條件101

三、四種常見的強度理論和判別準則介紹102

第五節截面圖形的幾何性質和質點系慣性性質103

一、面積矩103

二、慣性矩和極慣性矩103

三、轉動慣量103

四、慣性半徑和迴旋半徑104

五、慣性矩和轉動慣量的平行移軸公式105

小結107

思考題107

習題107

第五章桿件的應力與強度計算111

第一節軸向拉壓桿的應力與強度111

一、軸向拉壓桿橫截面上的應力111

二、軸向拉壓桿的強度條件111

三、軸向拉壓桿的強度計算111

四、應力集中113

第二節連接件的實用計算113

一、剪切的實用計算114

二、擠壓的實用計算114

第三節圓軸扭轉時的應力與強度117

一、圓軸扭轉時的應力117

二、圓軸的強度計算119

第四節梁彎曲時的應力和強度119

一、梁純彎曲時的應力119

二、梁彎曲時正應力強度計算121

三、梁的合理截面122

四、梁彎曲時切應力及切應力強度計算介紹123

五、梁的主應力跡線介紹126

第五節組合變形桿件的強度計算126

一、組合變形桿件的計算方法126

二、拉伸（壓縮）與彎曲組合的強度計算126

三、兩相互垂直平面的彎曲128

四、彎曲與扭轉組合變形的強度計算129

小結130

思考題131

習題132

第六章靜定結構的位移計算與剛度問題138

第一節軸向拉（壓）桿的變形138

第二節圓軸扭轉時的變形與剛度計算139

一、圓軸扭轉時的變形計算139

二、圓軸扭轉時的剛度計算140

第三節靜定結構的位移計算141

一、功、廣義力、廣義位移141

二、虛功原理142

三、單位荷載法142

四、圖乘法144

第四節單跨靜定梁的變形與剛度計算149

一、撓度和轉角149

二、疊加法求梁的位移149

三、梁的剛度條件152

四、提高梁承載能力的措施152

小結154

思考題154

習題155

第七章壓桿穩定159

第一節壓桿的失穩失效159

一、失穩的概念159

二、和臨界荷載有關的因素159

三、臨界應力160

四、臨界應力的計算公式161

第二節壓桿的穩定條件162

一、穩定條件162

二、折減因數法162

三、壓桿的穩定性計算163

四、提高壓桿承載能力的途徑166

小結167

思考題168

習題168

第八章超靜定問題的基本解法172

第一節超靜定問題及其解法原理172

第二節力法173

一、力法原理173

二、力法典型方程175

第三節力法應用舉例176

第四節超靜定結構中的特殊問題180

一、支座移動時超靜定結構的內力計算180

二、裝配應力181

三、溫度應力182

小結183

思考題183

習題184

第九章點和剛體的平面運動187

第一節點的運動187

一、點在直線上的運動187

二、點的曲線運動189

第二節剛體的平動和定軸轉動193

一、剛體的平行移動193

二、剛體繞定軸轉動194

第三節點的合成運動197

一、點的合成運動概念197

二、點的速度合成定理198

第四節剛體的平面運動200

一、剛體平面運動的運動方程200

二、平面圖形上各點的速度202

第五節平面體系的幾何組成分析206

一、結構組成的幾何規則206

二、結構組成分析方法209

三、體系的幾何組成與靜定性的關係211

小結211

思考題212

習題213

第十章動力學基礎218

第一節質點與剛體的動力學方程218

一、動力學基本方程218

二、質點與剛體平動的運動微分方程218

三、剛體定軸轉動的動力學方程219

第二節動靜法220

一、慣性力的概念220

二、達朗貝爾原理221

三、剛體慣性力系的簡化223

四、質點系動靜法224

五、構件作勻加速直線運動或勻速轉動時的應力計算225

第三節動能定理228

一、常見力的功228

二、動能229

三、動能定理231

第四節衝擊應力232

一、衝擊的概念232

二、衝擊應力計算233

三、提高構件承受衝擊能力的措施234

小結234

思考題234

習題235

附錄240

附錄一型鋼規格表240

附錄二習題參考答案246

參考文獻258