本書分兩篇,涵蓋了理論力學(xué)和材料力學(xué)的主要內(nèi)容。具體內(nèi)容涉及:靜力學(xué)公理和物體的受力分析、平面力系、空間力系、運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)、點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)、剛體的平面運(yùn)動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程。
《工程力學(xué)》內(nèi)容完整、連續(xù)緊湊,難度適宜,注重基本概念、基本原理、基本方法的理解和掌握,有大量的典型例題和思考練習(xí)題便于學(xué)習(xí)和掌握。
張薇,沈陽(yáng)理工大學(xué),副教授,1988-1999在沈陽(yáng)燃料公司工作,1999-今,在沈陽(yáng)理工大學(xué),從事力學(xué)教學(xué)工作,多個(gè)輪回,在力學(xué)研究方面作了很多工作。
第1篇理論力學(xué)
第1章靜力學(xué)公理和物體的受力分析2
1.1靜力學(xué)公理2
1.2約束和約束力3
1.2.1約束和約束力3
1.2.2常見約束類型4
1.2.3物體的受力分析和受力圖6
思考題8
習(xí)題9
第2章平面力系11
2.1平面匯交力系11
2.1.1平面匯交力系合成的解析法11
2.1.2平面匯交力系的平衡方程13
2.2平面力對(duì)點(diǎn)之矩的概念與計(jì)算13
2.2.1平面力對(duì)點(diǎn)之矩13
2.2.2合力矩定理14
2.3平面力偶14
2.3.1力偶及其性質(zhì)14
2.3.2平面力偶系的合成與平衡條件15
2.4平面任意力系16
2.4.1平面任意力系的簡(jiǎn)化16
2.4.2平面任意力系的平衡方程及其應(yīng)用19
2.5物體系的平衡靜定與超靜定問(wèn)題22
2.6考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題26
2.6.1滑動(dòng)摩擦26
2.6.2摩擦角與自鎖27
2.6.3考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題27
2.6.4滾動(dòng)摩擦簡(jiǎn)介29
思考題30
習(xí)題31
第3章空間力系34
3.1空間匯交力系34
3.1.1力在直角坐標(biāo)軸上的投影34
3.1.2空間匯交力系的合成與平衡35
3.2力對(duì)點(diǎn)之矩和力對(duì)軸之矩36
3.2.1力對(duì)點(diǎn)之矩36
3.2.2力對(duì)軸之矩37
3.2.3力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)軸之矩關(guān)系38
3.3空間力偶38
3.3.1空間力偶力偶矩矢38
3.3.2空間力偶系的合成與平衡39
3.4空間任意力系的簡(jiǎn)化40
3.4.1空間任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化40
3.4.2空間任意力系的簡(jiǎn)化結(jié)果討論40
3.5空間任意力系的平衡方程42
3.5.1空間任意力系的平衡方程42
3.5.2空間力系平衡問(wèn)題舉例42
3.6重心43
3.6.1重心的概念及其坐標(biāo)公式43
3.6.2確定物體重心的方法44
思考題45
習(xí)題46
第4章運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)49
4.1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)49
4.1.1矢徑法49
4.1.2直角坐標(biāo)法50
4.1.3自然法52
4.2剛體的基本運(yùn)動(dòng)54
4.2.1剛體的平行移動(dòng)54
4.2.2剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)55
4.2.3定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上點(diǎn)的速度與加速度55
思考題57
習(xí)題58
第5章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)60
5.1點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)概念60
5.2速度與加速度合成定理61
思考題66
習(xí)題66
第6章剛體的平面運(yùn)動(dòng)69
6.1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概念69
6.1.1平面運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成平面圖形運(yùn)動(dòng)69
6.1.2平面運(yùn)動(dòng)的分解69
6.2平面圖形上各點(diǎn)的速度分析70
6.2.1基點(diǎn)法70
6.2.2速度投影法71
6.2.3速度瞬心法72
6.3平面圖形上各點(diǎn)的加速度分析74
思考題75
習(xí)題76
第7章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程79
7.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)基本方程79
7.2質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的兩類問(wèn)題79
7.2.1已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),求作用于質(zhì)點(diǎn)的力79
7.2.2已知作用于質(zhì)點(diǎn)的力,求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)80
思考題81
習(xí)題81
第8章動(dòng)力學(xué)普遍定理83
8.1動(dòng)量定理83
8.1.1動(dòng)量83
8.1.2動(dòng)量定理83
8.1.3質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理84
8.2動(dòng)量矩定理85
8.2.1動(dòng)量矩85
8.2.2動(dòng)量矩定理88
8.2.3剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程89
8.2.4剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程90
8.3動(dòng)能定理90
8.3.1力的功90
8.3.2質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能92
8.3.3動(dòng)能定理94
8.3.4功率及功率方程95
思考題96
習(xí)題97
第9章達(dá)朗貝爾原理101
9.1質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理101
9.2質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理102
9.2.1質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理102
9.2.2剛體慣性力系的簡(jiǎn)化102
思考題104
習(xí)題105
第2篇材料力學(xué)
第10章緒論109
10.1材料力學(xué)的任務(wù)109
10.2變形固體的基本假設(shè)和基本變形109
10.3內(nèi)力、應(yīng)力和截面法110
10.4位移、變形與應(yīng)變112
思考題113
習(xí)題113
第11章軸向拉伸、壓縮與剪切114
11.1軸向拉伸、壓縮的內(nèi)力和應(yīng)力114
11.1.1軸力和軸力圖114
11.1.2橫截面和斜截面上的應(yīng)力115
11.2桿件軸向拉伸或壓縮的變形117
11.3材料拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能119
11.3.1材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能119
11.3.2材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能121
11.4失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算122
11.5拉伸、壓縮的超靜定問(wèn)題124
11.6應(yīng)力集中的概念125
11.7剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算125
11.7.1剪切與擠壓的概念125
11.7.2剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算126
思考題129
習(xí)題129
第12章圓軸扭轉(zhuǎn)133
12.1圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實(shí)例133
12.2外力偶矩的計(jì)算 扭矩和扭矩圖133
12.2.1外力偶矩的計(jì)算133
12.2.2扭矩和扭矩圖133
12.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算135
12.3.1圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的切應(yīng)力135
12.3.2極慣性矩和抗扭截面系數(shù)的計(jì)算136
12.3.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算136
12.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度計(jì)算138
12.4.1圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形公式138
12.4.2圓軸扭轉(zhuǎn)的剛度條件139
思考題141
習(xí)題141
第13章平面彎曲144
13.1平面彎曲的概念144
13.1.1平面彎曲的概念與實(shí)例144
13.1.2梁的類型144
13.2剪力與彎矩145
13.2.1剪力與彎矩的計(jì)算145
13.2.2剪力方程與彎矩方程剪力圖與彎矩圖146
13.2.3載荷集度、剪力與彎矩之間的關(guān)系149
13.3純彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力151
13.3.1純彎曲的概念151
13.3.2梁橫截面上的正應(yīng)力計(jì)算151
13.4彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算153
13.5彎曲切應(yīng)力簡(jiǎn)介156
13.5.1矩形截面梁橫截面上的切應(yīng)力157
13.5.2其他常見典型截面梁的最大切應(yīng)力公式157
13.5.3梁的切應(yīng)力強(qiáng)度條件158
13.6梁的彎曲變形概述159
13.6.1撓度與轉(zhuǎn)角160
13.6.2用疊加法求梁的變形160
13.6.3梁的剛度條件163
13.7提高梁承載能力的措施163
思考題164
習(xí)題165
第14章點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論170
14.1應(yīng)力狀態(tài)概述170
14.2平面應(yīng)力狀態(tài)分析171
14.2.1任意截面上的應(yīng)力171
14.2.2求正應(yīng)力的極值、主平面上的應(yīng)力及方位172
14.2.3求切應(yīng)力極值173
14.3四種常見強(qiáng)度理論173
14.3.1三向應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)介173
14.3.2廣義胡克定律174
14.3.3四種常見強(qiáng)度理論175
思考題178
習(xí)題178
第15章組合變形181
15.1拉伸(或壓縮)與彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算181
15.2扭轉(zhuǎn)與彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算184
思考題187
習(xí)題188
第16章動(dòng)載荷和交變應(yīng)力192
16.1動(dòng)載荷的概念與實(shí)例192
16.2交變應(yīng)力與疲勞失效194
16.2.1交變應(yīng)力的概念194
16.2.2交變應(yīng)力的循環(huán)特征、應(yīng)力幅和平均應(yīng)力194
16.2.3疲勞失效及原因195
16.3構(gòu)件的疲勞極限195
16.3.1材料的疲勞極限195
16.3.2構(gòu)件的疲勞極限196
習(xí)題198
第17章壓桿穩(wěn)定199
17.1壓桿穩(wěn)定的概念199
17.2細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界力的計(jì)算200
17.3歐拉公式的適用范圍經(jīng)驗(yàn)公式201
17.3.1壓桿臨界應(yīng)力的歐拉公式201
17.3.2歐拉公式的適用范圍201
17.3.3經(jīng)驗(yàn)公式202
17.4壓桿的穩(wěn)定性校核203
17.5提高壓桿穩(wěn)定性的措施204
思考題205
習(xí)題205
附錄208
附錄Ⅰ平面圖形的幾何性質(zhì)208
附錄Ⅱ型鋼表212
附錄Ⅲ習(xí)題參考答案220
參考文獻(xiàn)228