工程力學(xué)

前言

隨著高等學(xué)校教學(xué)改革的不斷深入，學(xué)時(shí)數(shù)的大幅度減少，教學(xué)內(nèi)容的更新和教材的更替已勢(shì)在必行。目前，工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)工程力學(xué)課程(包括靜力學(xué)、材料力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué))的學(xué)時(shí)數(shù)已從20世紀(jì)80年代的120～140學(xué)時(shí)降至70學(xué)時(shí)，但大多數(shù)學(xué)校所用教材依然未作相應(yīng)更新，這顯然不符合時(shí)代的要求。過(guò)去的工程力學(xué)教材中有很多內(nèi)容與物理學(xué)中的內(nèi)容相重復(fù)，且該部分內(nèi)容在高中階段和大學(xué)一年級(jí)的物理學(xué)中已經(jīng)教授給學(xué)生，如靜力學(xué)中物體的重心問(wèn)題和摩擦力問(wèn)題，運(yùn)動(dòng)學(xué)中點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題等，這些已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容重復(fù)出現(xiàn)在工程力學(xué)中，一方面對(duì)學(xué)時(shí)的影響較大，另一方面也不利于學(xué)科之間的界限區(qū)分。本教材一方面在滿足國(guó)家教學(xué)大綱的基礎(chǔ)之上，刪除了與物理學(xué)完全相重復(fù)的內(nèi)容；另一方面，基于理論聯(lián)系實(shí)際的考慮，大部分章節(jié)都增加了工程實(shí)例的相關(guān)內(nèi)容，使得學(xué)生更為清楚地了解本門(mén)課程各部分理論在工程實(shí)踐中的作用。各章后面配備的習(xí)題也大多來(lái)自于工程實(shí)踐，這對(duì)學(xué)生較早地熟悉工程實(shí)踐具有極大的促進(jìn)作用。本教材是經(jīng)建設(shè)部高等學(xué)校工程管理專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)審訂的普通高等學(xué)校工程管理專(zhuān)業(yè)規(guī)劃教材之一，讀者對(duì)象主要包括工程管理專(zhuān)業(yè)、土木工程專(zhuān)業(yè)、機(jī)械類(lèi)非制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)、工程地質(zhì)專(zhuān)業(yè)、材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)、安全工程專(zhuān)業(yè)、資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)等專(zhuān)業(yè)的本科學(xué)生，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員同樣具有很高的參考價(jià)值。本書(shū)由經(jīng)來(lái)旺教授和陳國(guó)平教授主編，副主編有宮能平教授、侯景鵬副教授和江向陽(yáng)博士。宮能平編寫(xiě)了靜力學(xué)、材料力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)四部分的引言，侯景鵬編寫(xiě)了第1、2、3章，經(jīng)來(lái)勝編寫(xiě)了第4、5、6章，江向陽(yáng)編寫(xiě)了第7、8、9章，馮或雷編寫(xiě)了第lO、ll、12章，楊華編寫(xiě)了第13、14章，樊清華編寫(xiě)了第15章，姜忠宇編寫(xiě)了第16章，呂慶洲編寫(xiě)了第17、18、19章，附錄一和附錄二由劉丹丹編寫(xiě)。靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)部分由陳國(guó)平教授審核，全書(shū)由經(jīng)來(lái)旺教授修改、審核和定稿。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了安徽理工大學(xué)理學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、力學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)、力學(xué)系全體教師的大力支持；安徽理工大學(xué)陳樹(shù)峰教授認(rèn)真地審閱了書(shū)稿，郝朋偉老師和考四明老師對(duì)書(shū)稿提出了寶貴的意見(jiàn)和建議。在此一并致謝!本書(shū)還受到了安徽省教育廳和安徽理工大學(xué)的資助，在此深表感謝!由于編者水平所限，成稿倉(cāng)促，謬誤之處在所難免，懇請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家及讀者批評(píng)指正，以利完善。

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)高等學(xué)校工程管理專(zhuān)業(yè)規(guī)劃教材：工程力學(xué)》是普通高等學(xué)校工程管理專(zhuān)業(yè)規(guī)劃教材之一。是在綜合考慮了工程管理、土木工程、工程地質(zhì)、環(huán)境工程、材料科學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)需求的基礎(chǔ)之上，經(jīng)反復(fù)研討后編寫(xiě)而成的?！　∪珪?shū)共分19章，第1－3章為靜力學(xué)部分，第4－12章為材料力學(xué)部分，第13－14章為運(yùn)動(dòng)學(xué)部分，第15－19章為動(dòng)力學(xué)部分。具體內(nèi)容包括：靜力學(xué)基本概念、平面力系、空間力系、軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力、彎曲變形、應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論、組合變形、壓桿穩(wěn)定、剛體的基本運(yùn)動(dòng)、剛體平面運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力學(xué)基本方程、達(dá)朗伯原理、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理、振動(dòng)等。

書(shū)籍目錄

第一篇 靜力學(xué)1 靜力學(xué)的基本概念1.1 剛體的概念1.2 靜力學(xué)公理1.3 約束與約束反力1.3.1 光滑面約束1.3.2 柔性約束1.3.3 光滑鉸鏈約束1.3.4 其他類(lèi)型約束1.4 物體的受力分析本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題2 平面力系2.1 平面匯交力系2.1.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法(矢量法)2.1.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法2.2 平面力偶系2.2.1 力矩2.2.2 力偶與力偶矩2.2.3 平面力偶系的合成2.2.4 平面力偶系的平衡條件2.3 平面任意力系2.3.1 力的平移定理2.3.2 平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化、主矢和主矩2.3.3 簡(jiǎn)化結(jié)果分析及合力矩定理2.3.4 平面任意力系的平衡2.4 工程中的平面力系問(wèn)題本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題3 空間力系3.1 力在空間坐標(biāo)軸上的投影3.2 力對(duì)軸之矩3.3 空間力系的平衡3.4 工程中的空間力系問(wèn)題本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第二篇 材料力學(xué)4 軸向拉伸與壓縮4.1 工程實(shí)例4.2 截面上的內(nèi)力4.2.1 內(nèi)力4.2.2 截面法、軸力、軸力圖4.3 截面上的應(yīng)力4.3.1 應(yīng)力4.3.2 拉(壓)桿橫截面上的正應(yīng)力4.3.3 拉(壓)桿斜截面上的應(yīng)力4.4 軸向拉伸和壓縮變形的計(jì)算4.4.1 縱向變形與橫向變形4.4.2 虎克定律04.5 軸向拉伸和壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能4.5.1 拉伸試驗(yàn)4.5.2 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能4.6 軸向拉伸和壓縮時(shí)構(gòu)件的強(qiáng)度條件4.6.1 極限應(yīng)力、許用應(yīng)力和安全系數(shù)4.6.2 拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算4.7 應(yīng)力集中的概念4.8 變形能的概念功能原理4.8.1 功能原理4.8.2 外力功4.9 拉伸和壓縮靜不定問(wèn)題4.9.1 靜不定的概念及解法4.9.2 靜不定問(wèn)題求解步驟總結(jié)4.9.3 裝配應(yīng)力4.9.4 溫度應(yīng)力本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題5 剪切5.1 剪切和擠壓的工程實(shí)例5.2 剪切的概念及實(shí)用計(jì)算5.2.1 剪切的概念5.2.2 剪切的計(jì)算5.3 擠壓的概念及擠壓實(shí)用計(jì)算5.4 焊接實(shí)用計(jì)算5.4.1 對(duì)接焊接5.4.2 搭接焊接本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題6 扭轉(zhuǎn)6.1 工程實(shí)例6.2 扭轉(zhuǎn)構(gòu)件橫截面上的內(nèi)力6.2.1 外力偶矩的計(jì)算6.2.2 扭矩的計(jì)算和扭矩圖6.3 切應(yīng)力互等定理6.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力6.4.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力6.4.2 強(qiáng)度條件6.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度條件6.5.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形6.5.2 剛度條件6.5.3 關(guān)于空心圓軸的討論6.6 扭轉(zhuǎn)變形能6.7 扭轉(zhuǎn)靜不定問(wèn)題本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題7 彎曲內(nèi)力7.1 工程實(shí)例7.1.1 平面彎曲7.1.2 梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖7.2 剪力與彎矩7.3 剪力圖與彎矩圖7.3.1 剪力方程和彎矩方程7.3.2 剪力圖和彎矩圖7.4 剪力、彎矩和分布載荷集度之間的微分關(guān)系7.4.1 荷載集度、剪力和彎矩之間的微分關(guān)系7.4.2 幾種常見(jiàn)載荷作用下梁的內(nèi)力圖特征本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題8 彎曲應(yīng)力8.1 工程實(shí)例8.2 平面圖形的基本性質(zhì)8.2.1 靜矩和形心8.2.2 慣性矩8.2.3 慣性積8.2.4 平行移軸公式8.2.5 轉(zhuǎn)軸公式8.2.6 主慣性軸、形心主慣性軸8.3 梁彎曲時(shí)的正應(yīng)力8.3.1 變形幾何關(guān)系8.3.2 物理關(guān)系8.3.3 靜力學(xué)關(guān)系8.3.4 橫力彎曲時(shí)的正應(yīng)力8.3.5 橫截面上的最大正應(yīng)力8.4 梁彎曲時(shí)的切應(yīng)力8.4.1 矩形截面梁的切應(yīng)力8.4.2 工字形截面梁的切應(yīng)力8.4.3 薄壁圓環(huán)形截面梁的切應(yīng)力8.4.4 圓形截面梁的切應(yīng)力8.5 彎曲梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件8.6 彎曲中心的概念8.6.1 開(kāi)口薄壁桿件的彎曲切應(yīng)力8.6.2 開(kāi)口薄壁桿件的彎曲中心8.7 提高梁承載能力的措施8.7.1 選擇合理的截面形狀8.7.2 合理安排梁的受力情況8.7.3 采用變截面梁或等強(qiáng)度梁本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題9 彎曲變形9.1 工程實(shí)例9.1.1 工程實(shí)踐中的彎曲變形問(wèn)題9.1.2 彎曲變形的基本概念9.2 梁的撓曲線近似微分方程9.3 積分法計(jì)算梁的變形9.4 用疊加法計(jì)算梁的變形9.5 梁的剛度條件10 應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論11 組合變形第三篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)第四篇 動(dòng)力學(xué)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《工程力學(xué)》可作為高等學(xué)校工科本科工程管理、土木工程、工程地質(zhì)、環(huán)境工程、材料科學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)的教材。

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