工程力學

前言

工程力學是普通高等工科院校本科生必修的專業(yè)基礎課，是各門后續(xù)力學課程的理論基礎，也是一門體系完整的獨立學科。隨著科學技術的發(fā)展，作為基礎學科的理論力學，其體系和內(nèi)容也必須進行相應的調(diào)整。近幾年由于專業(yè)基礎課的學時減少，原來的理論力學、材料力學兩門專業(yè)基礎課，很多專業(yè)已改為工程力學一門課，由于專業(yè)較多，課程設置不一，為了能滿足多專業(yè)的課程需求，編寫了這本工程力學這本教材，本教材內(nèi)容全面，習題較多，能滿足教學的需求及學生自學的要求，課后習題包含的內(nèi)容全面，便于學生鞏固課上的學習內(nèi)容及課后復習，本書還增加有難度的習題，便于學生獨立思考和拓寬知識面和視野。在編寫本教材時，為使理論內(nèi)容更為精煉，增加了例題和思考題，以加強啟發(fā)性和獨立思考能力的培養(yǎng)，有利于自學和課堂討論。本書采用貫通式的編寫思路，涵蓋了原有工科的理論力學、材料力學教學內(nèi)容，包括靜力學、材料力學、運動學和動力學四大部分，各章附有小結、思考題和習題，便于讀者明確重點，適合60～160學時選用。本書由孫艷、何署廷主編，參加本教材編寫工作的有：孫艷（第一～三章、第十二～十四章），何署廷（緒論，第五、六章，第十五～十八章），姚敏（第四章、第七～九章），趙福明（第十、十一章），全書由劉恩濟教授主審。本書在編寫過程中得到了很多同志的指教和支持，參考了不少相關教材，在此深表感謝。由于編者水平有限，書中難免存在一些缺點和錯誤，敬請廣大教師和讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　  本書為21世紀高等學校規(guī)劃教材。  　本書為工程力學課程的教材，包括靜力學、材料力學、運動學和動力學四大部分，十八章。第一篇靜力學包括靜力學公理及受力分析，力系的簡化與平衡，摩擦；第二篇材料力學包括四種基本變形及其強度條件、剛度條件，應力狀態(tài)和強度理論，組合變形，壓桿穩(wěn)定，動荷載與交變能力能量法及其應用；第三篇運動學包括點的運動學，剛體的簡單運動及點的合成運動，剛體的平面運動；第四篇動力學包括質點動力學基本方程，動量定理，動量矩定理和動能定理。各章附有小結、思考題和習題，便于讀者明確重點，使理論內(nèi)容更為精煉。增加了例題，以加強啟發(fā)性和獨立思考能力的培養(yǎng)，有利于自學和課堂討論。適合60～160學時選用。    本書可作為普通高等工科院校四年制勘察、給水、資源、水利和動力等專業(yè)的教材，也可作為其他專業(yè)的教材選用，或作為自學、函授教材。

書籍目錄

前言主要符號表緒論    第一節(jié)　工程力學課程的主要內(nèi)容    第二節(jié)　工程力學研究模型與研究方法    第三節(jié)　工程力學發(fā)展過程與成就第一篇　靜力學　引言　第一章　靜力學公理及受力分析  　第一節(jié)　靜力學公理  　第二節(jié)　約束和約束力  　第三節(jié)　物體的受力分析和受力圖  　小結  　習題　第二章　力系的簡化與平衡  　第一節(jié)　平面匯交力系的簡化與平衡  　第二節(jié)　平面力偶系的簡化與平衡  　第三節(jié)　平面任意力系的簡化與平衡  　第四節(jié)　桁架  　第五節(jié)　空間力系  　第六節(jié)　重心  　小結  　思考題  　習題　第三章　摩擦  　第一節(jié)　滑動摩擦  　第二節(jié)　摩擦角和自鎖現(xiàn)象  　第三節(jié)　考慮摩擦時物體的平衡問題  　第四節(jié)　滾動摩阻的概念  　小結  　思考題　習題第二篇  材料力學　引言　第四章　軸向拉伸和壓縮    第一節(jié)　軸向拉伸和壓縮的概念與實例    第二節(jié)　內(nèi)力、軸力、軸力圖    第三節(jié)　拉（壓）桿內(nèi)的應力    第四節(jié)　拉（壓）桿的變形    第五節(jié)　拉（壓）桿內(nèi)的應變能    第六節(jié)　材料在拉伸和壓縮時的機械性質    第七節(jié)　許用應力安全因數(shù)強度條件    第八節(jié)　拉（壓）超靜定問題    第九節(jié)　應力集中的概念    第十節(jié)　剪切與擠壓的實用計算    小結    思考題    習題　第五章　扭轉  　第一節(jié)　扭轉的基本概念  　第二節(jié)　扭矩扭矩圖  　第三節(jié)　純剪切切應力互等定理  　第四節(jié)　圓軸扭轉時的應力與變形  　第五節(jié)　矩形截面桿自由扭轉簡介  　小結  　思考題  　習題　第六章　彎曲    第一節(jié)　彎曲的基本概念    第二節(jié)　梁的剪力、彎矩和剪力圖、彎矩圖    第三節(jié)　梁橫截面上的正應力和梁的正應力強度條件    第四節(jié)　梁橫截面上的切應力和梁的切應力強度條件    第五節(jié)　梁的變形和梁的剛度條件    小結    思考題    習題　第七章　應力狀態(tài)和強度理論    第一節(jié)　應力狀態(tài)概述　  第二節(jié)　平面應力狀態(tài)分析　  第三節(jié)　三向應力狀態(tài)的應力圓　  第四節(jié)　廣義胡克定律　  第五節(jié)　空間應力狀態(tài)下的應變能密度　  第六節(jié)　強度理論及其應用　  小結　  思考題  　習題　第八章　組合變形  　第一節(jié)　組合變形概述  　第二節(jié)　斜彎曲  　第三節(jié)　拉伸（壓縮）與彎曲的組合  　第四節(jié)　彎曲與扭轉的組合  　小結  　思考題  　習題　第九章　壓桿穩(wěn)定  　第一節(jié)　壓桿穩(wěn)定的概念  　第二節(jié)　兩端鉸支細長壓桿的臨界力  　第三節(jié)　其他桿端約束情況下細長壓桿的臨界力  　第四節(jié)　歐拉公式的適用范圍和臨界應力總圖  　第五節(jié)　壓桿的穩(wěn)定性計算  　第六節(jié)　提高壓桿穩(wěn)定性的措施  　小結  　思考題  　習題　第十章　動荷載與交變應力  　第一節(jié)　動荷載和交變應力的概念  　第二節(jié)　動應力的計算  　第三節(jié)　材料持久極限及其測定和構件的持久極限  　第四節(jié)　提高構件抗沖擊能力和構件疲勞強度的措施  　小結  　思考題  　習題　第十一章　能量法及其應用  　第一節(jié)　各種基本變形的應變能計算  　第二節(jié)　卡氏定理及其應用  　第三節(jié)　用能量法解超靜定結構  　小結……第三篇　運動學第四篇　動力學附錄參考答案索引參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第一篇 靜力學引言靜力學的任務是研究力系的簡化與平衡條件。力系指作用在物體上的一組力，所謂簡化是指用一組最簡單的力系代替給定的力系，同時保持對物體的作用不變。或者說，用簡單的等效力系代替給定力系。平衡條件指在物體平衡時作用于物體上的力所應滿足的條件。顯然，力系簡化是尋找力系平衡條件的簡潔途徑，但力系簡化的應用絕不僅限于靜力學。在動力學中，當研究在給定力系作用下物體如何運動時，力系簡化同樣重要。在物理課程中，已經(jīng)接觸過靜力學，并建立了一些有關概念。（1）力。力是物體之間相互的機械作用，它的效應是改變物體的運動狀態(tài)（外效應）或是物體變形（內(nèi)效應）。（2）平衡。物體靜止或作勻速直線運動時稱物體處于平衡狀態(tài)。靜止、運動都是相對某一參考系而言的。在靜力學中，將與地球相固結的坐標系取作參考坐標系。（3）質點。如果不計物體的大小，只考慮其質量，則稱之為質點。質點是為研究物體運動規(guī)律而作的一種簡化，一組有聯(lián)系的質點構成質點系。（4）剛體。一種特殊的質點系，其中各質點間的距離保持不變，亦即剛體是不變形的，所以，剛體又稱為不變質點系。剛體也是實際物體的一種經(jīng)過簡化與抽象的物理模型。實際物體都有變形，是變形體，但為保持結構物的堅固性，通常都設計得使結構物各部件的變形很小，在研究某些問題時就可以忽略這些微小的變形而把物體看成剛體。靜力學的研究對象主要是剛體。

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