工程力學

工程力學

本書內容涵蓋了理論力學和材料力學課程的基本內容，書末附有習題答案。本書內容精鍊，由淺入深，便於自學。以培養和造就複合型人才為宗旨，力求實現在經典基礎上的更新，為讀者今後繼續學習和掌握新方法、新技術提供必要的工程力學基礎知識，也為讀者的獨立思考留有空間，以利於創新能力的培養。本書適用於工程力學課程教學，也可供相關工程專業技術人員學習參考。

前言

第1 章　靜力學基本概念和物體的受力

分析 1

1. 1靜力學基本概念 1

1. 2　靜力學公理及推論 2

1. 3　約束和約束力 4

1. 4　物體的受力分析和受力圖 8

習題 12

第2 章　平面力系 14

2. 1　平面匯交力系 14

2. 2　力矩和平面力偶理論 20

2. 3　平面任意力系的簡化 24

2. 4　平面任意力系的平衡條件和平衡

方程 31

2. 5　物系的平衡　靜定和超靜定的概念 35

2. 6　平面簡單桁架的內力計算 40

2. 7　摩擦與考慮滑動摩擦時的平衡問題 42

習題 48

第3 章　空間力系 57

3. 1　力在空間直角坐標軸上的投影 57

3. 2　空間力偶理論 58

3. 3　力對點的矩和力對軸的矩 61

3. 4　空間任意力系向一點的簡化及平衡

條件 64

3. 5　重心 70

習題 74

第4 章　軸向拉伸、壓縮與剪切 78

4. 1　緒論 78

4. 2　軸向拉壓桿的內力與應力 86

4. 3　材料拉伸和壓縮時的力學性能 91

4. 4　軸向拉壓桿的強度條件 97

4. 5　拉壓桿的變形 101

4. 6應力集中的概念 105

4. 7　拉壓超靜定問題 106

4. 8　剪切和擠壓的實用計算 112

習題 118

第5 章　扭轉 123

5. 1　概述 123

5. 2　傳動軸的外力偶矩、扭矩和扭矩圖 123

5. 3　純剪切、切應力互等定理和剪切胡克

定律 125

5. 4　圓軸扭轉時的應力及強度條件 127

5. 5　圓軸扭轉時的變形及剛度條件 132

習題 135

第6 章　彎曲內力 138

6. 1　平面彎曲梁的計算簡圖 138

6. 2　剪力和彎矩 140

6. 3　剪力圖和彎矩圖 142

6. 4　剪力、彎矩和分佈載荷集度間的微分

關係 145

習題 150

第7 章　彎曲應力 154

7. 1　引言 154

7. 2　彎曲正應力 154

7. 3　彎曲切應力 160

7. 4　彎曲強度計算 166

7. 5　提高彎曲強度的一些措施 169

習題 174

第8 章　梁的彎曲變形 180

8. 1　概述 180

8. 2　梁的變形和位移 180

8. 3　積分法計算梁的變形 183

8. 4　疊加法計算梁的變形 189

8. 5　梁的剛度校核、提高梁的剛度的

措施 193

習題 194

第9 章　應力狀態與強度理論 197

9. 1　應力狀態的概念 197

Ⅳ

9. 2　應力狀態的實例 198

9. 3　二嚮應力狀態分析———解析法 200

9. 4　二嚮應力狀態分析———圖解法 204

9. 5　三嚮應力狀態 208

9. 6　廣義胡克定律 209

9. 7　複雜應力狀態下的比能 213

9. 8　強度理論的概念 215

9. 9　常用的四種強度理論 216

習題 220

第10 章　組合變形 225

10. 1　概述 225

10. 2　兩相互垂直平面內的彎曲 225

10. 3　拉伸(壓縮)與彎曲的組合 229

10. 4　彎曲與扭轉的組合 235

10. 5　組合變形的合理設計 239

習題 241

第11 章　壓桿穩定 245

11. 1　壓桿穩定的概念 245

11. 2　兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力 246

11. 3　其他支座條件下壓桿的臨界壓力 249

11. 4　歐拉公式的適用範圍　中、小柔

度桿的臨界壓力 252

11. 5　壓桿的穩定計算 255

11. 6　提高壓桿穩定性的措施 258

習題 259

第12 章　動載荷和交變應力 262

12. 1　慣性力問題 262

12. 2　衝擊載荷 265

12. 3　衝擊韌性 270

12. 4　交變應力與疲勞破壞 271

12. 5　循環特徵、平均應力和應力幅 272

12. 6　疲勞極限 274

12. 7　影響構件持久極限的因素 274

12. 8　構件的疲勞強度計算 277

12. 9　提高構件疲勞強度的措施 279

習題 280

第13 章　點的運動描述和剛體的基本

運動 286

13. 1　點的運動描述 287

13. 2　剛體的平行移動 296

13. 3　剛體繞定軸的轉動 298

13. 4　定軸轉動剛體內各點的速度和加

速度 299

13. 5　以矢量表示角速度和角加速度

以矢積表示點的速度和加速度 303

習題 305

第14 章　點的合成運動 311

14. 1　絕對運動、相對運動和牽連運動 311

14. 2　點的速度合成定理 314

14. 3　牽連運動為平移時點的加速度合成

定理 316

14. 4　牽連運動為轉動時點的加速度合成

定理 318

習題 325

第15 章　剛體的平面運動 329

15. 1　剛體平面運動的概念和運動分解 329

15. 2　求平面圖形內各點速度的基點法 331

15. 3　用瞬心法求平面圖形內各點的

速度 333

15. 4　用基點法求平面圖形內各點的加

速度 337

習題 340

第16 章　動力學基本方程和動能

定理 346

16. 1　質點動力學基本方程 346

16. 2　質量中心和剛體對軸的轉動慣量 352

16. 3　力的功 355

16. 4　質點和質點系的動能 359

16. 5　動能定理 361

習題 367

附錄 371

附錄A　平面圖形的幾何性質 371

附錄B　型鋼表(GB/ T 706—2008) 376

習題答案 392

參考文獻 407