工程力學

前言

　　本書是“21世紀普通高等院校規(guī)劃教材”系列教材之一——《工程力學》。該書的編寫工作由西南科技大學土木工程與建筑學院的工程力學系承擔，本教材項目的編寫負責人是陳國平和張懷紅?！　”緯鶕?jù)培養(yǎng)應用型人才的教學需要，結合目前學生狀況，以及培養(yǎng)人才的規(guī)格，由西南科技大學組織有多年教學經(jīng)驗和豐富教學實踐經(jīng)驗的教師編寫。本書編寫的指導思想是使教材內(nèi)容、習題難度等符合應用型教學需要，培養(yǎng)面向21世紀的工程師以及新技術開發(fā)人員?！　≡诨A理論知識選擇上，本著以夠用為度，堅持基本理論為主的原則，不過多地強調(diào)理論推導，主張掌握基本原理，并輔之相應的例題、習題加深學生的理解，并將每一章的習題答案附在相應的章后，方便學生參考，并易于核對和掌握。　　本書結合工程實際的應用，注重與同類教材的區(qū)別，突出理論與實踐相結合，著重培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力、動手能力和創(chuàng)新精神?！　”緯?4章，其中靜力學3章，動力學2章，材料力學9章。靜力學部分闡述了靜力學的基本概念、物體及物體系統(tǒng)的受力分析、力系的簡化和計算方法，具體涉及的內(nèi)容有平面力系、空間力系和力偶系的理論和問題。動力學內(nèi)容包括動力學的三個基本定理，即動量定理、動量矩定理、動能定理的理論和應用，以及動靜法的理論和應用。材料力學部分包括拉伸和壓縮、剪切和擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、強度理論、組合變形和壓桿穩(wěn)定的內(nèi)容，詳細闡述了這些內(nèi)容的理論和工程應用問題。教材的每一章后面都有小結、思考題、習題和習題答案。

內(nèi)容概要

　　《工程力學》共14章，其中靜力學3章，動力學2章，材料力學9章。靜力學部分闡述了靜力學的基本概念、物體及物體系統(tǒng)的受力分析、力系的簡化和計算方法，具體涉及的內(nèi)容有平面力系、空間力系和力偶系的理論和問題。動力學部分包括動力學的三個基本定理，即動量定理、動量矩定理、動能定理的理論和應用，以及動靜法的理論和應用。材料力學部分包括拉伸和壓縮、剪切和擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、強度理論、組合變形和壓桿穩(wěn)定的內(nèi)容，詳細闡述了這些內(nèi)容的理論和工程應用問題。教材的每一章后面都有小結、思考題、習題和習題答案?！　　豆こ塘W》可作為普通高等院校工科類專業(yè)的教材和教學參考書，并可供工程技術人員參考。

書籍目錄

第1章 靜力學的基本概念1．1 靜力學基本概念1．2 靜力學公理1．3 約束與約束力1．4 物體的受力分析本章小結思考題習題第2章 平面力系2．1 平面匯交力系2．2 平面力偶系2．3 平面一般力系2．4 工程中的平面力系問題本章小結思考題習題習題答案第3章 空間力系3．1 力在空間坐標軸上的投影3．2 力對軸之矩3．3 空間力系的簡化3．4 空間力系的平衡3．5 工程中的空間力系問題本章小結思考題習題習題答案第4章 軸向拉伸和壓縮4．1 材料力學相關問題4．2 軸向拉(壓)桿的內(nèi)力和軸力圖4．3 軸向拉(壓)桿的應力4．4 軸向拉伸和壓縮變形的計算4．5 軸向拉伸和壓縮時材料的力學性能4．6 軸向拉伸和壓縮時構件的強度條件4．7 應力集中的概念4．8 應變能的概念功能原理4．9 拉伸和壓縮靜不定問題本章小結思考題習題習題答案第5章 剪切和擠壓5．1 工程問題5．2 剪切實用計算5．3 擠壓實用計算5．4 焊縫實用計算本章小結思考題習題習題答案第6章 扭轉(zhuǎn)6．1 工程問題6．2 扭轉(zhuǎn)構件橫截面上的內(nèi)力6．3 剪應力互等定理6．4 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力和變形6．5 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度和剛度條件6．6 扭轉(zhuǎn)變形能6．7 扭轉(zhuǎn)靜不定問題本章小結思考題習題習題答案第7章 彎曲內(nèi)力7．1 概述7．2 剪力與彎矩7．3 剪力圖和彎矩圖，7．4 彎矩、剪力與載荷集度間的微分關系7．5 疊加法作梁的內(nèi)力圖7．6 其他結構的內(nèi)力計算本章小結思考題習題習題答案第8章 彎曲應力8．1 引言8．2 平面圖形的幾何性質(zhì)8．3 彎曲正應力8．4 梁的彎曲正應力強度計算8．5 梁的切應力及其強度計算8．6 提高梁彎曲強度的措施本章小結思考題習題習題答案第9章 彎曲變形9．1 彎曲變形的概念9．2 梁的撓曲線近似微分方程9．3 用二次積分法計算梁的變形9．4 用疊加法計算梁的變形9．5 梁的剛度校核9．6 簡單超靜定梁9．7 提高梁抗彎剛度的措施本章小結思考題習題習題答案第10章 應力狀態(tài)與強度理論10．1 應力狀態(tài)的概念10．2 平面應力狀態(tài)分析——解析法10．3 平面應力狀態(tài)分析的圖解法——莫爾應力圓及其應用10．4 空間應力狀態(tài)及廣義胡克定律10．5 強度理論本章小結思考題習題習題答案第11章 組合變形11．1 組合變形概述11．2 斜彎曲11．3 彎曲與拉伸(壓縮)組合變形11．4 彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形本章小結思考題習題習題答案第12章 壓桿穩(wěn)定12．1 工程中的穩(wěn)定問題12．2 細長壓桿的臨界壓力12．3 歐拉公式的適用范圍中小柔度桿的臨界應力12．4 壓桿的穩(wěn)定性計算12．5 提高壓桿穩(wěn)定性的措施本章小結思考題習題習題答案第13章 動力學基本定理13．1 動量定理13．2 動量矩定理13．3 動能定理本章小結思考題習題習題答案第14章 動靜法14．1 達朗貝爾原理14．2 剛體慣性力系的簡化本章小結思考題習題習題答案附錄型鋼表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章靜力學的基本概念　　1．1靜力學基本概念　　靜力學研究受力系作用處于平衡狀態(tài)的物體系統(tǒng)。這里的力系（forces system）指作用在同一物體或同一物體系統(tǒng)上的一組力。而力（force）是物體間的相互作用，這種作用使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化——運動效應（effect of motion），或使物體發(fā)生變形——變形效應（effect of deformation）。平衡狀態(tài)指相對于慣性參考系靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)。物體系統(tǒng)在靜力學中往往首先簡化為各種力學模型，如質(zhì)點、剛體、剛體系統(tǒng)、變形體及一般質(zhì)點系。所謂模型指對實際物體與實際問題的合理抽象與簡化。靜力學模型包括三個方面的內(nèi)容，即物體的合理抽象與簡化、受力的合理抽象與簡化、接觸與連接方式的合理抽象與簡化。　　在實際工程構件受力后，幾何形狀和幾何尺寸都要發(fā)生改變，這種改變稱為變形（deformation），這些構件都稱為變形體（deformation body）。當研究構件的受力時，在很多情況下，變形都比較小，對構件的運動和平衡影響甚微，由此，在工程靜力學中，可以忽略這種微小變形，將變形體抽象簡化為不變形的剛體（rigidity body）。剛體指在外界的任何作用下其形狀和大小都始終保持不變的物體，或者在力的作用下，其任意兩點間的距離保持不變的物體。如果變形體在某一力系作用下處于平衡，則忽略變形，將實際變形體抽象為剛體，其平衡不變，這一論斷稱為剛化原理（rigidity principle）。剛體是一個理想化的模型。

圖書封面

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