工程力學

工程力學（第二版）

所屬類別

教材 >> 高職 >> 高職機械

作者：吳玉亮 主編

出版日期：2011年2月 書號：978-7-122-09982-2

開本：16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：202頁

本書的內容分三篇。第一篇為靜力分析，以力系的簡化及力系的平衡為主線，介紹如何求解約束反力的問題；第二篇為強度、剛度和穩定性分析，以強度、剛度為主線，介紹桿件的拉伸（壓縮）、剪切、扭轉、彎曲的強度、剛度計算問題；第三篇為運動和動力分析，介紹質點和剛體的運動及動力問題。

本書可作為高職高專機械類學生教材，也可供相關工程技術人員參考。

第一篇靜 力 分 析

第一章靜力學基礎2

第一節力靜力學公理2

一、力的概念2

二、平衡的概念2

三、靜力學公理3

第二節約束與約束反力4

一、約束的概念4

二、約束的類型4

第三節物體的受力分析與受力圖6

思考題8

習題9

第二章平面力系的簡化與平衡11

第一節平面匯交力系的簡化與平衡11

一、簡化的幾何法11

二、簡化的解析法11

三、平衡方程14

第二節力矩與力偶16

一、力對點之矩合力矩定理16

二、力偶及其性質17

三、平面力偶系的簡化與平衡18

第三節力的平移20

第四節平面一般力系的簡化與平衡20

一、平面一般力系向一點簡化21

二、固定端約束22

三、平面一般力系的平衡方程23

第五節摩擦26

一、摩擦定律26

二、摩擦角和自鎖現象28

三、考慮摩擦的平衡問題28

思考題30

習題31

第三章空間力系及重心33

第一節空間一般力系的簡化33

一、力在空間直角坐標軸上的投影33

二、力對軸之矩34

三、力對點之矩與力對軸之矩的關係36

四、空間力系的簡化37

第二節空間力系的平衡問題38

第三節重心40

一、重心的概念40

二、重心坐標式40

三、重心位置的求法41

思考題43

習題43

第二篇強度、剛度及穩定性分析

第四章軸向拉伸和壓縮47

第一節軸向拉伸和壓縮的概念47

第二節拉、壓桿內力截面法48

一、內力的概念48

二、截面法、軸力和軸力圖48

第三節拉、壓桿橫截面上的應力50

一、應力的概念50

二、拉、壓桿橫截面上的正應力51

第四節軸向拉伸與壓縮變形53

一、變形與應變53

二、胡克定律54

第五節拉、壓時材料的力學性能55

一、低碳鋼在拉伸時的力學性能55

二、其他材料在拉伸時的力學性能58

三、材料在壓縮時的力學性能59

第六節軸向拉伸或壓縮時的強度計算60

一、極限應力、許用應力及安全係數60

二、強度計算61

三、應力集中的概念64

第七節軸向拉伸與壓縮的靜不定問題65

一、靜不定的概念65

二、求解靜不定問題的基本方法65

三、溫度應力67

思考題69

習題69

第五章剪切與扭轉73

第一節剪切的概念與實用計算73

一、剪切的概念73

二、剪切的實用計算73

三、剪切胡克定律75

四、切應力互等定理75

第二節圓軸扭轉的概念76

第三節圓軸扭轉時的內力、轉矩圖76

一、外力偶矩的計算76

二、扭轉時的內力——轉矩77

三、轉矩圖77

第四節圓軸扭轉的應力和強度條件79

一、圓軸扭轉時的應力79

二、極慣性矩和抗扭截面係數82

三、圓軸扭轉時的強度條件82

第五節圓軸扭轉時的變形與剛度條件86

一、圓軸的扭轉變形86

二、圓軸扭轉時的剛度條件87

思考題89

習題90

第六章彎曲93

第一節平面彎曲的概念93

第二節梁的彎曲內力及彎矩圖94

一、剪力與彎矩94

二、剪力圖與彎矩圖95

第三節梁的彎曲應力和強度條件102

一、梁的純彎曲102

二、純彎曲的梁橫截面上的正應力102

三、慣性矩104

四、彎曲正應力的計算105

五、彎曲正應力的強度條件106

六、提高梁彎曲強度的主要措施109

第四節梁的彎曲變形和剛度條件111

一、撓度和轉角111

二、梁變形的求法112

三、梁的剛度條件116

四、提高梁彎曲剛度的主要措施116

思考題116

習題116

第七章組合變形120

第一節拉伸、壓縮與彎曲的組合變形120

第二節應力狀態123

第三節強度理論127

第四節圓軸彎曲與扭轉的組合變形129

思考題133

習題134

第八章壓桿穩定136

第一節壓桿穩定的概念136

第二節計算臨界力的歐拉公式137

一、兩端鉸支壓桿的臨界力137

二、桿端約束對臨界力的影響138

第三節壓桿的臨界應力139

一、細長壓桿的臨界應力139

二、長壓桿的臨界應力經驗公式141

三、臨界應力總圖141

第四節壓桿的穩定計算142

第五節提高壓桿穩定性的措施144

一、合理選擇材料144

二、減小壓桿柔度144

思考題145

習題145

第九章構件的疲勞強度147

第一節交變應力與疲勞失效147

一、交變應力的概念147

二、循環特性、應力幅度和平均應力148

第二節疲勞破壞特點與原因149

第三節構件的疲勞極限149

一、試樣材料的疲勞極限149

二、構件的疲勞極限150

思考題151

第三篇運動和動力分析

第十章質點運動與動力學基礎154

第一節自然法求點的速度和加速度154

一、運動方程154

二、點的速度155

三、點的加速度155

第二節直角坐標法求點的速度和加速度158

一、運動方程158

二、點的速度159

三、點的加速度160

第三節質點動力學基本定律161

一、第一定律(慣性定律)161

二、第二定律(力與加速度關係定律)161

三、第三定律(作用與反作用定律)162

第四節質點運動微分方程162

一、質點運動微分方程的表達形式162

二、質點動力分析的兩類問題163

思考題166

習題166

第十一章剛體的基本運動與動力學基礎169

第一節剛體的平動169

第二節剛體繞定軸轉動171

一、轉動方程171

二、角速度172

三、角加速度172

四、勻速、勻變速轉動173

五、定軸轉動剛體內各點的速度和加速度174

第三節剛體繞定軸轉動的動力分析基本方程176

第四節轉動慣量177

一、轉動慣量177

二、簡單圖形轉動慣量的計算178

三、迴轉半徑179

四、平行移軸定理179

第五節剛體繞定軸轉動的動力分析方程及其應用180

思考題181

習題181

第十二章點和剛體的複合運動184

第一節點的合成運動184

一、點的合成運動的概念184

二、絕對運動、相對運動及牽連運動185

三、點的速度合成定理186

第二節剛體的平面運動188

第三節平面圖形上各點的運動分析189

思考題192

習題192

附錄型鋼表195

參考文獻202