定 價:28 元
叢書名:全國普通高等學校機械類“十二五”規(guī)劃系列教材
- 作者:王汝貴,宋秋紅,弓滿鋒
- 出版時間:2014/8/1
- ISBN:9787560996813
- 出 版 社:華中科技大學出版社
- 中圖法分類:TB2
- 頁碼:220
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書精選靜力學和材料力學的主要內容。在內容組織上,注重將例題解題步驟和知識結構規(guī)范化,提出畫圖(受力圖)“三步驟”和求力(外力、內力等)“三步驟”,使每一道例題的解題步驟規(guī)范、思路清晰、淺顯易懂。在靜力學部分,根據目前高校的工程力學課時較少的現狀,重點介紹平面力系。在材料力學章節(jié)中,將材料力學基礎部分分成拉壓、扭轉、彎曲、剪切與擠壓(連接部分強度)四塊內容,每塊內容均按照“外力—內力—應力—強度”和“外力—內力—變形—剛度”兩條主線講授,知識結構清晰、層次分明、邏輯簡單,學生易于掌握,并在課程體系上體現工程問題力學化、力學問題數學化、數學問題工程化的教學思想。在此基礎上再繼續(xù)介紹復雜應力狀態(tài)及組合變形強度問題,最后介紹穩(wěn)定性和疲勞問題,供不同學時專業(yè)的學生選修。另外,本書還增加了相關科普知識的介紹,使得本書具有可讀性、趣味性。全書分靜力學和材料力學兩部分:靜力學部分包括靜力學基本概念和物體的受力分析、平面匯交力系、平面力偶系、平面任意力系和空間任意力系共5章內容;材料力學部分包括材料力學基本概念、桿的軸向拉伸與壓縮、連接部分強度計算、軸的扭轉、梁的彎曲、應力狀態(tài)分析與強度理論、組合變形強度問題、壓桿穩(wěn)定性問題和疲勞強度問題共9章內容。
適讀人群 :可作為高等學校非機類、非土建類工科本科專業(yè)工程力學課程教材,也可作為相關工程技術人員參考用書。
“工程力學”是工科類大學生的一門必修專業(yè)基礎課,也是學生在大學階段比較系統(tǒng)地接觸實際工程問題的第一門課程,在對學生的大學四年的培養(yǎng)中起著承上啟下的過渡作用。該課程由理論力學的靜力學部分和材料力學的基本變形、組合變形及壓桿穩(wěn)定部分組成,兼有基礎理論和工程應用技術雙重性質。該課程是以“高等數學”、“機械制圖”、“大學物理”等課程為基礎,為后續(xù)專業(yè)課程,如“機械設計”、“機械原理”、“有限元”等相關專業(yè)課程的學習和畢業(yè)設計提供必需的基礎知識和方法,對后續(xù)課程的教學具有重要的作用,其課程建設、教學改革和教學效果的好壞將直接影響到后續(xù)課程的學習及工程技術人才培養(yǎng)的質量。在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位,在培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題能力上亦占有十分重要的地位。
本次編寫過程中,精選了理論力學和材料力學主要內容。在內容組織上,注重將例題解題步驟和知識結構規(guī)范化,提出畫圖(受力圖)“三步曲”和求力(外力、內力等)“三步曲”,使每一道例題步驟規(guī)范、思路清晰、淺顯易懂。在靜力學部分,根據目前高校工程力學課時較少現狀,重點介紹平面力系。在材料力學部分,將材料力學基礎部分分成拉壓、扭轉、彎曲、剪切與擠壓(連接部分強度)四塊內容,每塊內容均按照“外力-內力-應力-強度”和“外力-內力-變形-剛度”兩條主線介紹,知識結構清晰、層次分明、邏輯簡單,學生易于掌握,并在內容體系上體現工程問題力學化、力學問題數學化、數學問題工程化教學思想。在此基礎上,繼續(xù)介紹復雜應力狀態(tài)及組合變形強度問題,最后介紹穩(wěn)定性和疲勞問題,供不同專業(yè)學生選修。另外,本書又增加了相關科普知識的介紹,具有可讀性、趣味性。
本書可作為高等學校非機類、非土類工科本科專業(yè)“工程力學”課程教材,也可作為相關工程技術人員參考用書。為了方便教學,本書還配有免費電子教案和相關教學資源,如有需要,可以和華中科技大學出版社聯系(聯系電話:027-87544529;電子郵箱:171447782@qq.com)。
本書由廣西大學王汝貴、上海海洋大學宋秋紅、湛江師范學院弓滿鋒主編,廣西大學陳輝慶、魯東大學馬永骉、桂林電子科技大學黃偉、上海海洋大學袁軍亭擔任副主編。具體編寫分工為:王汝貴和陳輝慶編寫第1、6、7、8、9章、科普內容和附錄,宋秋紅編寫第2、3、4章,馬永骉編寫第11、12章,黃偉編寫第10章,弓滿鋒編寫第13章,袁軍亭編寫第5、14章。全書由王汝貴和陳輝慶統(tǒng)一校對。
本書也得到了廣西大學蒙帥、李大原、蔣文芳、黃海珍、覃秋梅和黃銀燕等同學的建議及大力幫助,在此表示衷心的感謝。
由于編者水平所限,時間倉促,書中難免存在一些錯誤和不足之處,懇請各位讀者批評、指正。
編者
2013年10月
第一篇靜力學
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約束和約束力(2)
1.3受力圖(6)
習題(8)
第2章平面匯交力系(10)
2.1平面匯交力系的合成與平衡——幾何法(10)
2.2力在坐標軸上的投影——合力投影定理(13)
2.3平面匯交力系的合成與平衡——解析法(14)
習題(17)
第3章平面力偶系(20)
3.1力對點之矩的概念與計算(20)
3.2力偶及其性質(22)
3.3平面力偶系的合成與平衡(24)
習題(26)
第4章平面任意力系(29)
4.1力線平移定理(29)
4.2平面任意力系向一點簡化——主矢與主矩(30)
4.3簡化結果的分析——合力矩定理(32)
4.4平面任意力系的平衡條件(33)
4.5平面平行力系的平衡條件(35)
4.6物體系統(tǒng)的平衡——靜定與靜不定問題的概念(37)
習題(41)
第5章空間任意力系(46)
5.1空間任意力系的簡化(46)
5.2空間任意力系的平衡條件(48)
習題(51)
第二篇材 料 力 學
第6章材料力學基本概念(54)
6.1材料力學的任務與研究對象(54)
6.2材料力學的基本假設(54)
6.3外力與內力(55)
6.4應力(56)
6.5應變(56)
第7章桿的軸向拉伸與壓縮(58)
7.1工程實例(58)
7.2拉壓內力——軸力、內力圖(58)
7.3軸向拉壓正應力(60)
7.4材料軸向拉壓力學性能(62)
7.5安全系數(66)
7.6拉壓強度條件(67)
7.7拉壓變形與剛度條件(69)
7.8應力集中的概念(76)
7.9拉壓超靜定問題(77)
習題(79)
第8章連接部分強度計算(83)
習題(86)
第9章軸的扭轉(88)
9.1工程實例(88)
9.2外力偶矩的計算(88)
9.3扭轉內力——扭矩、內力圖(89)
9.4剪切胡克定律(90)
9.5圓軸扭轉切應力與強度設計(92)
9.6圓軸扭轉變形與剛度條件(97)
9.7矩形截面軸扭轉(99)
習題(100)
第10章梁的彎曲(103)
10.1彎曲的概念與工程實例(103)
10.2彎曲內力——剪力與彎矩、內力圖(106)
10.3彎曲內力與載荷集度間的微分關系(113)
10.4彎曲正應力(116)
10.5彎曲切應力(121)
10.6彎曲強度條件(127)
10.7彎曲變形與剛度條件(130)
習題(138)
第11章應力狀態(tài)分析與強度理論(145)
11.1平面應力狀態(tài)分析(145)
11.2復雜應力狀態(tài)(152)
11.3廣義胡克定律(155)
11.4應變能與應變能密度(158)
11.5四類強度理論(159)
習題(164)
第12章組合變形強度問題(170)
12.1組合變形工程實例(170)
12.2彎拉(壓)組合(171)
12.3彎扭組合(174)
12.4拉扭組合(180)
12.5彎拉(壓)扭組合(181)
習題(182)
第13章壓桿穩(wěn)定性問題(189)
13.1壓桿穩(wěn)定工程實例(189)
13.2壓桿穩(wěn)定的概念(189)
13.3細長壓桿的臨界載荷(190)
13.4三類不同壓桿的臨界應力(193)
13.5壓桿穩(wěn)定安全校核(196)
13.6提高壓桿穩(wěn)定性的措施(197)
習題(199)
第14章疲勞強度問題(204)
14.1交變應力與疲勞(204)
14.2循環(huán)應力及其種類(205)
14.3金屬材料的σ?N曲線和疲勞極限(206)
14.4影響構件疲勞極限的因素(207)
14.5對稱循環(huán)疲勞強度分析(208)
習題(209)
參考文獻(211)
力是物體間的相互機械作用。物體間的相互機械作用形式多種多樣,可以歸納為兩類:一類是物體直接接觸的作用,如壓力,摩擦力,拉力等;另一類是通過場的作用,如萬有引力,電磁力等。盡管物體間的相互作用的形式和物理本質不同,但這種機械作用的效應主要有兩方面:一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變,例如改變物體運動速度的大小或方向,這種效應稱為力的外效應(也稱為運動效應);另一種是使物體形狀發(fā)生改變,例如使梁伸長,這種效應稱為力的內效應(也稱為變形效應)。力對物體作用產生的這兩種效應是同時出現的。
力是矢量,不僅是因為力有大小和方向,還因為它的合成滿足平行四邊形法則和交換律。力對物體作用效應取決于力的三要素:(1)力的大小,(2)力的方向,(3)力的作用點。在國際單位制中力的單位是牛頓 。力的方向指的是靜止質點在該力作用下開始運動的方向。沿該方向畫出的直線稱為力的作用線。力的作用點是物體相互作用位置的抽象化。兩個物體接觸面的面積很小,則可抽象為一點,這時的作用力稱為集中力;相反,如接觸面積比較大,這時作用的力稱為分布力。分布力作用的強度用單位面積上力的大小 來度量,稱為載荷集度。
物體之間的相互作用力有分布力和集中力兩種。集中作用于物體上一點的力稱為集中力。作用力范圍分布在有限的線段、面積或體積時,稱為分布力。分布力中連續(xù)作用于物體的某一面積上或體積內的力稱為表面力或體積力。例如,建筑物外墻所受的風壓力是表面力,物體的重力是體積力。
注意:實際上,集中作用于物體上一點的純粹意義上的“集中力”并不存在。真實力的作用都存在一定的區(qū)域,如作用區(qū)域遠小于研究所涉及的物體的幾何測度,則可以把該力看作集中力,否則,則把力看作分布力。集中力是分布力在一定條件下的理想化模型。
作用于物體上的一群力總稱為力系。按照力系中諸力作用線在空間分布的情況,可以將力系進行分類。如果力系作用線在同一平面內,稱為平面力系,否則稱為空間力系。如果各力作用線匯交于一點,稱為匯交力系,各力作用線彼此平行的稱為平行力系。各力作用線任意分布的稱為任意力系。
力是物體間的相互機械作用。物體間的相互機械作用形式多種多樣,可以歸納為兩類:一類是物體直接接觸的作用,如壓力,摩擦力,拉力等;另一類是通過場的作用,如萬有引力,電磁力等。盡管物體間的相互作用的形式和物理本質不同,但這種機械作用的效應主要有兩方面:一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變,例如改變物體運動速度的大小或方向,這種效應稱為力的外效應(也稱為運動效應);另一種是使物體形狀發(fā)生改變,例如使梁伸長,這種效應稱為力的內效應(也稱為變形效應)。力對物體作用產生的這兩種效應是同時出現的。
力是矢量,不僅是因為力有大小和方向,還因為它的合成滿足平行四邊形法則和交換律。力對物體作用效應取決于力的三要素:(1)力的大小,(2)力的方向,(3)力的作用點。在國際單位制中力的單位是牛頓 。力的方向指的是靜止質點在該力作用下開始運動的方向。沿該方向畫出的直線稱為力的作用線。力的作用點是物體相互作用位置的抽象化。兩個物體接觸面的面積很小,則可抽象為一點,這時的作用力稱為集中力;相反,如接觸面積比較大,這時作用的力稱為分布力。分布力作用的強度用單位面積上力的大小 來度量,稱為載荷集度。
物體之間的相互作用力有分布力和集中力兩種。集中作用于物體上一點的力稱為集中力。作用力范圍分布在有限的線段、面積或體積時,稱為分布力。分布力中連續(xù)作用于物體的某一面積上或體積內的力稱為表面力或體積力。例如,建筑物外墻所受的風壓力是表面力,物體的重力是體積力。
注意:實際上,集中作用于物體上一點的純粹意義上的“集中力”并不存在。真實力的作用都存在一定的區(qū)域,如作用區(qū)域遠小于研究所涉及的物體的幾何測度,則可以把該力看作集中力,否則,則把力看作分布力。集中力是分布力在一定條件下的理想化模型。
作用于物體上的一群力總稱為力系。按照力系中諸力作用線在空間分布的情況,可以將力系進行分類。如果力系作用線在同一平面內,稱為平面力系,否則稱為空間力系。如果各力作用線匯交于一點,稱為匯交力系,各力作用線彼此平行的稱為平行力系。各力作用線任意分布的稱為任意力系。
力是物體間的相互機械作用。物體間的相互機械作用形式多種多樣,可以歸納為兩類:一類是物體直接接觸的作用,如壓力,摩擦力,拉力等;另一類是通過場的作用,如萬有引力,電磁力等。盡管物體間的相互作用的形式和物理本質不同,但這種機械作用的效應主要有兩方面:一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變,例如改變物體運動速度的大小或方向,這種效應稱為力的外效應(也稱為運動效應);另一種是使物體形狀發(fā)生改變,例如使梁伸長,這種效應稱為力的內效應(也稱為變形效應)。力對物體作用產生的這兩種效應是同時出現的。
力是矢量,不僅是因為力有大小和方向,還因為它的合成滿足平行四邊形法則和交換律。力對物體作用效應取決于力的三要素:(1)力的大小,(2)力的方向,(3)力的作用點。在國際單位制中力的單位是牛頓 。力的方向指的是靜止質點在該力作用下開始運動的方向。沿該方向畫出的直線稱為力的作用線。力的作用點是物體相互作用位置的抽象化。兩個物體接觸面的面積很小,則可抽象為一點,這時的作用力稱為集中力;相反,如接觸面積比較大,這時作用的力稱為分布力。分布力作用的強度用單位面積上力的大小 來度量,稱為載荷集度。
物體之間的相互作用力有分布力和集中力兩種。集中作用于物體上一點的力稱為集中力。作用力范圍分布在有限的線段、面積或體積時,稱為分布力。分布力中連續(xù)作用于物體的某一面積上或體積內的力稱為表面力或體積力。例如,建筑物外墻所受的風壓力是表面力,物體的重力是體積力。
注意:實際上,集中作用于物體上一點的純粹意義上的“集中力”并不存在。真實力的作用都存在一定的區(qū)域,如作用區(qū)域遠小于研究所涉及的物體的幾何測度,則可以把該力看作集中力,否則,則把力看作分布力。集中力是分布力在一定條件下的理想化模型。
作用于物體上的一群力總稱為力系。按照力系中諸力作用線在空間分布的情況,可以將力系進行分類。如果力系作用線在同一平面內,稱為平面力系,否則稱為空間力系。如果各力作用線匯交于一點,稱為匯交力系,各力作用線彼此平行的稱為平行力系。各力作用線任意分布的稱為任意力系。