工程力學(xué)基礎(chǔ)

前言

　　浙江大學(xué)國家工科力學(xué)教學(xué)基地徐博侯教授等編寫《工程力學(xué)基礎(chǔ)》一書是基于作者的高學(xué)術(shù)水平與多年的教學(xué)經(jīng)驗，把傳統(tǒng)的理論力學(xué)與材料力學(xué)兩門力學(xué)基礎(chǔ)課程從更高的層次上的融合與統(tǒng)一。本書的講授體系不是按研究的對象來區(qū)分，而是按研究的方法來區(qū)分，把平衡法（牛頓力學(xué)）與能量法（拉格朗日力學(xué)）兩條紅線貫穿于整個工程力學(xué)。能量法占的比重比較大，例如拉格朗日方程，不僅用于離散系統(tǒng)，而且也用于連續(xù)系統(tǒng)；由拉格朗日方程引導(dǎo)出平衡穩(wěn)定性的概念與求解方法也兼適用于離散系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)。因此使學(xué)生能從能量法的更高角度把握“工程力學(xué)”的體系，這個體系將有助于給學(xué)生后續(xù)的彈性力學(xué)等課程打下良好的基礎(chǔ)，因為后續(xù)的彈性力學(xué)僅僅是本書中連續(xù)系統(tǒng)從一維到三維的推廣而已。

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育規(guī)劃教材·工程力學(xué)基礎(chǔ)》根據(jù)浙江大學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)改革的經(jīng)驗和理論力學(xué)與材料力學(xué)這兩門課程所研究的力的兩方面效應(yīng)——運動效應(yīng)和變形效應(yīng)，對其本質(zhì)上一致的地方和不同之處以平衡法和能量法（拉格朗日力學(xué)）作為兩條貫通主線進行融合。在保證力學(xué)正確性的前提下，放棄數(shù)學(xué)上的推導(dǎo)或者將有關(guān)數(shù)學(xué)問題放到附錄中講述。特別強調(diào)基本概念和基本原理，而把培養(yǎng)解題技巧放到第二位。在講靜力學(xué)時，不僅使學(xué)生熟悉求解作用在物體上的外力的方法，同時也使學(xué)生熟悉求解作用在粱和桿件上的內(nèi)力的方法。突出能量原理，針對不同對象，采用相同的原則進行反復(fù)的處理，易于學(xué)生熟練掌握。另外，每章后面還附加了一些精心編選的思考題和習(xí)題，加強學(xué)生的訓(xùn)練環(huán)節(jié)。　　《普通高等教育規(guī)劃教材·工程力學(xué)基礎(chǔ)》包括：緒論，物體的受力分析與平衡，桿件的內(nèi)力分析，彈性桿件的應(yīng)力和位移，應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變狀態(tài)和強度理論，運動學(xué)，牛頓動力學(xué)方程，離散系統(tǒng)的拉格朗日方程，彈性桿件的拉格朗日方程，桿件穩(wěn)定性，振動理論初步及相關(guān)附錄等內(nèi)容。《普通高等教育規(guī)劃教材·工程力學(xué)基礎(chǔ)》適合于機械工程、土木工程、航空航天、材料工程等專業(yè)的基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)使用。為便于教師講授本教材，配套編制了電子教案，教師可登錄機械工業(yè)出版社教材網(wǎng)免費下載使用。

書籍目錄

序前言主要符號表第1章 緒論1.1 力學(xué)和工程力學(xué)基礎(chǔ)課程1.1.1 力學(xué)簡介1.1.2 設(shè)置工程力學(xué)基礎(chǔ)課程的目的1.1.3 課程的主要內(nèi)容1.2 力學(xué)模型1.2.1 物理性質(zhì)的簡化1.2.2 幾何形狀的簡化1.2.3 約束1.3 小結(jié)第2章 物體的受力分析與平衡2.1 受力分析2.2 力系的等效2.2.1 力矩2.2.2 主矢和主矩2.2.3 等效力系定理2.3 力系的平衡2.3.1 幾種特殊情形2.3.2 例2.4 靜定與超靜定結(jié)構(gòu)2.4.1 幾何可變體系和幾何不變體系2.4.2 約束2.4.3 靜定結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律2.4.4 求靜定結(jié)構(gòu)的約束力2.5 剛化原理2.6 幾個專門問題2.6.1 重心2.6.2 摩擦2.7 小結(jié)思考題習(xí)題第3章 桿件的內(nèi)力分析3.1 桿的幾何特征與基本變形3.2 桿橫截面上的內(nèi)力3.3 平衡方程3.3.1 平面載荷作用的情形3.3.2 扭轉(zhuǎn)力偶作用的情形3.3.3 一般情形3.4 平衡方程的應(yīng)用3.4.1 桿的拉壓與桁架3.4.2 梁的橫力彎曲3.4.3 軸的扭轉(zhuǎn)3.4.4其他情形3.5 小結(jié)思考題習(xí)題第4章 彈性桿件的應(yīng)力和位移分析4.1 桿內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變4.2 桿的拉伸與壓縮4.2.1 桿的拉伸與壓縮的平面假定4.2.2 拉伸與壓縮的變形4.3 桿的彎曲4.3.1 桿的彎曲假定4.3.2 彎曲正應(yīng)力的計算4.3.3 橫力彎曲引起的切應(yīng)力4.3.4 彎曲變形4.4 桿的扭轉(zhuǎn)4.4.1 圓軸的扭轉(zhuǎn)4.4.2 圓軸的扭轉(zhuǎn)變形4.4.3 非圓截面桿的扭轉(zhuǎn)4.4.4 薄壁桿件的扭轉(zhuǎn)4.5 疊加法4.5.1 變形的可加性4.5.2 多個載荷存在的情形4.5.3 組合變形的情形4.5.4 超靜定結(jié)構(gòu)4.6 小結(jié)思考題習(xí)題第5章 應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變狀態(tài)和強度理論5.1 一點應(yīng)力狀態(tài)5.1.1 應(yīng)力狀態(tài)5.1.2 主應(yīng)力5.1.3 一般三維應(yīng)力狀態(tài)5.2 應(yīng)變狀態(tài)和廣義胡克定律5.2.1 應(yīng)變狀態(tài)5.2.2 廣義胡克定律5.3 應(yīng)變能5.3.1 應(yīng)變能密度5.3.2 體積改變能密度和形狀改變能密度5.3.3 桿的應(yīng)變能5.4 構(gòu)件的失效與強度理論5.4.1 構(gòu)件的失效形式5.4.2 強度與強度準(zhǔn)則5.4.3 強度準(zhǔn)則的一般形式5.5 無應(yīng)力奇異時的強度準(zhǔn)則5.5.1 最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則（第一強度理論）5.5.2 最大伸長線應(yīng)變準(zhǔn)則（第二強度理論）5.5.3 最大切應(yīng)力準(zhǔn)則（第三強度理論）5.5.4 最大形狀改變能密度準(zhǔn)則（第四強度理論）5.5.5 強度理論的討論5.6 桿件的靜力學(xué)強度設(shè)計5.6.1 一般設(shè)計原則5.6.2 拉壓桿的強度設(shè)計5.6.3 連接件的工程假定設(shè)計5.6.4 梁的強度設(shè)計5.6.5 圓軸的強度設(shè)計5.7 小結(jié)思考題習(xí)題第6章 運動學(xué)6.1 運動學(xué)模型與參考系6.1.1 運動學(xué)模型6.1.2 參考系6.2 質(zhì)點的運動6.2.1 速度和加速度6.2.2 直角坐標(biāo)的描述6.2.3 自然坐標(biāo)的描述6.2.4 極坐標(biāo)和柱坐標(biāo)的描述6.3 剛體的簡單運動6.3.1 剛體的平行移動6.3.2 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動6.4 剛體的平面運動6.4.1 基點的選擇對平動和轉(zhuǎn)動的影響6.4.2 平面圖形上各點的速度6.4.3 平面圖形上各點的加速度6.4.4 剛體繞平行軸轉(zhuǎn)動的合成6.5 剛體繞定點轉(zhuǎn)動6.5.1 剛體繞定點運動的描述6.5.2 剮體繞定點運動的角速度和角加速度6.5.3 剛體繞定點運動時各點的速度和加速度6.5.4 剛體的一般運動6.6 點的復(fù)合運動6.6.1 速度合成定理6.6.2 加速度合成定理6.7 小結(jié)思考題習(xí)題第7章 牛頓動力學(xué)方程7.1 質(zhì)點動力學(xué)基本定律7.1.1 質(zhì)點運動的微分方程7.1.2 質(zhì)點相對運動的微分方程7.1.3 質(zhì)點動力學(xué)的兩類基本問題7.2 質(zhì)點系的動量定理7.2.1 動量定理7.2.2 變質(zhì)量體問題7.2.3 質(zhì)心的運動定理7.3 質(zhì)點系的動量矩定理7.3.1 質(zhì)點系的動量矩7.3.2 質(zhì)點和質(zhì)點系的動量矩定理7.3.3 剮體繞定軸轉(zhuǎn)動的微分方程7.4 動能定理7.4.1 質(zhì)點和質(zhì)點系的動能7.4.2 功、功率7.4.3 質(zhì)點和質(zhì)點系的動能定理7.4.4 勢能、機械能7.5 動靜法7.5.1 慣性力及達朗貝爾原理7.5.2 剛體慣性力系的簡化7.5.3 繞定軸轉(zhuǎn)動剛體的軸承附加動反力7.6 小結(jié)思考題習(xí)題第8章 離散系統(tǒng)的拉格朗日方程8.1 理想約束、虛位移原理和達朗貝爾-拉格朗日方程8.1.1 虛位移8.1.2 理想約束8.1.3 虛位移原理8.1.4 理想約束條件下力學(xué)系統(tǒng)的達朗貝爾-拉格朗日方程8.2 完整約束和廣義坐標(biāo)8.2.1 完整約束8.2.2 非完整約束8.2.3 廣義坐標(biāo)8.2.4各類約束的比較8.3 理想、完整系統(tǒng)的拉格朗日方程8.3.1 第二類拉格朗日方程8.3.2 廣義力8.3.3 保守力8.3.4 第二類拉格朗日方程成立的件及討論8.4 拉格朗日方程對平衡問題的應(yīng)用8.4.1 平衡時的拉格朗日方程8.4.2 平衡點的穩(wěn)定性8.5 小結(jié)思考題習(xí)題第9章 彈性桿件的拉格朗日方程9.1 連續(xù)系統(tǒng)的拉格朗日方程9.1.1 直桿的縱向運動9.1.2 桿的橫向運動9.1.3 連續(xù)系統(tǒng)的小結(jié)9.2 彈性桿件的最小勢能原理9.2.1 桿件變形的拉格朗日函數(shù)9.2.2 最小勢能原理9.2.3 例題9.3 線性彈性問題的幾個基本定理9.3.1 虛位移原理和單位載荷法9.3.2 功互等定理9.4 小結(jié)思考題習(xí)題第10章 桿件穩(wěn)定性10.1 穩(wěn)定性概念10.1.1 分支點失穩(wěn)10.1.2 極值點失穩(wěn)10.2 穩(wěn)定性分析方法10.2.1 靜力法10.2.2 能量法10.3 壓桿穩(wěn)定性10.4 小結(jié)思考題習(xí)題第11章 振動理論初步附錄附錄A 矢量附錄B 平面圖形的幾何性質(zhì)附錄C 實對稱矩陣附錄D 剛體一般運動的力學(xué)附錄E 變分法簡介和哈密爾頓原理附錄F 習(xí)題答案參考文獻

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