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。本書內容精煉，由淺入深，便于自學。以培養和造就復合型人才為宗旨，力求實現在經典基礎上的更新，為讀者今后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，以利于創新能力的培養。本書適用于工程力學課程教學，也可供相關工程專業技術人員學習參考。
本書根據教育部力學基礎課程教學指導委員會最新制定的教學要求編寫而成�；诋斍案咝＠砉W科理論課學時普遍壓縮的現狀, 如何在學時減少的情況下保證教學質量, 成為工程力學課程教學的新挑戰。本書針對普通工科院校力學教學的特點, 嚴格把握讀者定位, 緊密結合工程實踐, 力求概念清楚, 重點突出, 敘述簡明, 易學易懂, 在保證理論嚴密性的同時, 重點培養學生分析問題和解決實際問題的能力。本書所編寫的內容以必需、夠用為度, 書中配有豐富的習題, 以供不同專業和不同要求的讀者選用,書末附有習題答案。全書共16 章, 介紹了工程力學基礎知識, 包括靜力學基礎、簡明材料力學、運動學和動力學幾大板塊內容。
本書由梅群、侯中華擔任主編并統稿, 梁斌、徐紅玉擔任副主編, 參編人員有劉宗發(第1、2、3 章)、王文勝(第4、5、6 章)、李一帆(第7、8、9 章及附錄)、王慧萍(第10、11、12 章)、魏豪杰(第13、14、15、16 章)。
在本書編寫過程中, 河南科技大學力學系退休教師李作良和楊民獻對本書的編寫提出了很多指導性意見, 使本書得以完善和增色。河南科技大學教務處、土木工程學院以及力學系全體教師給予了積極的支持。此外, 本書參考了國內一些優秀教材, 在此一并表示衷心感謝!限于編者水平, 書中難免有不足之處, 敬請廣大讀者批評指正。
編 者
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、彎矩和分布載荷集度間的微分
關系 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 二向應力狀態分析———解析法 200
9. 4 二向應力狀態分析———圖解法 204
9. 5 三向應力狀態 208
9. 6 廣義胡克定律 209
9. 7 復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 歐拉公式的適用范圍 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 沖擊載荷 265
12. 3 沖擊韌性 270
12. 4 交變應力與疲勞破壞 271
12. 5 循環特征、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
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