工程力学(第2版高职高专十二五规划教材)

“工程力学”是高职高专院校机械、建筑、化工、纺织等专业的一门 重要的技术基础课程，是分析和解决工程问题的基础。 季维英、杨林娟主编的《工程力学(第2版)》分为三部分：第一部分为 静力学（第1章～第3章）；第二部分为运动学和动力学（第4章～第5章） ；第三部分为材料力学（第6章～第13章）。内容包括平面力系和空间力系 的平衡、质点和刚体运动学、质点系动力学基础、材料力学的基本概念、 材料力学基本变形、组合变形、压杆稳定等。《工程力学(第2版)》重要章 节后均附有一定量的习题，并在书后附有答案。《工程力学(第2版)》以强 调掌握力学基本概念和解决工程力学问题的基本方法为特点。 《工程力学(第2版)》可作为高职高专院校机械、建筑、化工、纺织专 业的工程力学教学用书，也可供初、中级工程技术人员学习参考之用

绪论1 第1章 静力学基本概念及受力图3 1.1 静力学基本概念3 1.2 力的基本规律4 1.3 约束与约束反力6 1.3.1 柔索约束7 1.3.2 光滑接触面约束7 1.3.3 光滑圆柱铰链约束7 1.3.4 固定端约束9 1.4 物体的受力分析与受力图10 习题12 第2章 平面力系的平衡15 2.1 平面汇交力系的合成与平衡15 2.1.1 平面汇交力系合成的几何法与平衡的条件15 2.1.2 平面汇交力系合成的解析法17 2.2 力矩及平面力偶系的平衡20 2.2.1 力矩和合力矩定理20 2.2.2 平面力偶理论21 2.2.3 力线平移定理23 2.3 平面任意力系的平衡24 2.3.1 平面任意力系向平面内任一点简化24 2.3.2 平面任意力系的简化结果分析26 2.3.3 平面任意力系的平衡条件和平衡方程27 2.3.4 平面平行力系的平衡29 2.4 物体系统的平衡30 2.5 静定与静不定问题32 2.6 考虑摩擦时的平衡问题33 2.6.1 滑动摩擦33 2.6.2 考虑摩擦时的平衡问题35 2.6.3 滚动摩擦36 习题37 第3章 空间力系的平衡42 3.1 力在空间直角坐标轴上的投影42 3.1.1 直接投影法42 3.1.2 二次投影法42 3.2 力对轴的矩44 3.3 空间力系的平衡条件及平衡计算44 3.3.1 空间任意力系的平衡条件和平衡方程44 3.3.2 空间特殊力系45 3.4 物体的重心47 3.4.1 重心的概念47 3.4.2 重心的坐标48 3.4.3 重心位置的实验法49 习题50 第4章 质点和刚体运动学52 4.1 点的运动52 4.1.1 点的运动方程52 4.1.2 点的速度52 4.1.3 点的加速度53 4.2 刚体的基本运动54 4.2.1 刚体的平动54 4.2.2 刚体的定轴转动55 4.3 点的合成运动概念58 4.4 速度合成定理59 4.5 刚体的平面运动61 4.5.1 刚体平面运动的概念61 4.5.2 刚体平面运动的分解61 4.5.3 平面运动刚体内各点的速度63 习题67 第5章 质点系动力学基础71 5.1 动量定理71 5.1.1 质点的动量71 5.1.2 质点的冲量71 5.1.3 质点的动量定理72 5.1.4 质点系的动量72 5.1.5 质点系的动量定理72 5.2 动量矩定理75 5.2.1 质点的动量矩75 5.2.2 质点系对轴的动量矩76 5.2.3 质点动量矩定理77 5.2.4 质点系动量矩定理77 5.2.5 动量矩守恒78 5.3 动能定理79 5.3.1 力的功80 5.3.2 质点的动能82 5.3.3 质点系的动能82 5.3.4 质点的动能定理83 5.3.5 质点系的动能定理84 5.4 动静法86 5.4.1 质点惯性力的概念86 5.4.2 质点的达朗伯原理86 5.4.3 质点系的达朗伯原理87 习题89 第6章 材料力学基础91 6.1 材料力学的任务91 6.2 变形固体的基本假设91 6.3 内力与应力92 6.3.1 内力的概念92 6.3.2 截面法92 6.3.3 应力的概念93 6.4 杆件变形的基本形式94 第7章 轴向拉伸和压缩95 7.1 拉伸和压缩的概念95 7.2 轴向拉伸和压缩时的内力95 7.2.1 轴力95 7.2.2 轴力图96 7.3 拉(压)杆横截面上的应力97 7.4 拉(压)杆的变形99 7.4.1 纵向变形99 7.4.2 虎克定律99 7.4.3 横向变形100 7.5 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能101 7.5.1 材料在拉伸时的力学性能102 7.5.2 材料在压缩时的力学性能105 7.6 轴向拉伸和压缩的强度计算106 7.6.1 许用应力和安全系数106 7.6.2 强度计算107 习题110 第8章 剪切和挤压112 8.1 剪切和挤压的概念112 8.2 剪切和挤压的实用计算112 8.2.1 剪切实用计算112 8.2.2 挤压实用计算113 8.3 切应变和剪切虎克定律115 8.3.1 切应力互等定理115 8.3.2 剪切虎克定律116 习题116 第9章 圆轴扭转118 9.1 扭转的概念和外力偶矩的计算118 9.1.1 扭转的概念118 9.1.2 外力偶矩的计算118 9.2 扭矩和扭矩图119 9.3 圆轴扭转时的应力120 9.3.1 变形几何关系121 9.3.2 物理关系122 9.3.3 静力关系122 9.4 圆轴扭转时的强度计算123 9.5 圆轴扭转时的变形与刚度计算125 9.5.1 变形计算125 9.5.2 圆轴扭转时的刚度计算125 习题127 第10章 直梁弯曲129 10.1 平面弯曲的概念129 10.1.1 平面弯曲129 10.1.2 静定梁的基本形式130 10.1.3 梁上载荷的简化130 10.2 弯曲时的内力——剪力和弯矩130 10.3 剪力图和弯矩图132 10.4 纯弯曲时横截面上的正应力136 10.4.1 纯弯曲的概念136 10.4.2 纯弯曲横截面上的正应力136 10.4.3 简单截面的惯性矩和抗弯截面模量139 10.5 梁的弯曲强度计算140 10.6 提高梁的弯曲强度的主要措施143 10.7 梁的弯曲变形145 10.7.1 梁的挠曲线145 10.7.2 挠曲线近似微分方程146 10.7.3 用叠加法求梁的弯曲变形146 10.8 梁的刚度条件和提高弯曲刚度的措施148 10.8.1 梁的刚度条件148 10.8.2 提高梁的弯曲刚度的措施149 习题149 第11章 组合变形153 11.1 应力状态的概念153 11.1.1 一点处的应力状态153 11.1.2 应力状态的表示方法153 11.1.3 应力状态的分类154 11.2 强度理论简介154 11.2.1 强度理论概述154 11.2.2 四种强度理论155 11.2.3 强度理论的应用156 11.3 组合变形的概念157 11.4 拉（压）弯组合时的强度计算157 11.5 弯扭组合的强度计算160 习题164 第12章 压杆稳定167 12.1 压杆稳定的概念167 12.2 细长压杆的临界力——欧拉公式168 12.2.1 两端铰支细长压杆的临界力168 12.2.2 其他支撑条件下压杆的临界压力169 12.3 压杆的临界应力170 12.3.1 临界应力170 12.3.2 欧拉公式的适用范围171 12.3.3 临界应力的经验公式171 12.4 压杆的稳定计算172 12.4.1 压杆的稳定计算172 12.4.2 提高压杆稳定性的措施174 习题175 第13章 变形体力学的几个问题177 13.1 应力集中177 13.2 动载荷和交变应力178 13.3 材料的疲劳极限及影响因素181 13.3.1 疲劳极限181 13.3.2 影响构件疲劳极限的因素及提高构件疲劳强度的措施182 13.3.3 构件的疲劳强度计算183 附录185 附录Ⅰ 截面图形的几何性质185 附录Ⅱ 型钢表186 附录Ⅲ 阅读材料——复合材料194 附录Ⅳ 习题答案201 参考文献206