工程力学

工程力学为工程类学科的一门主干课程，是培养学生在工程中有关力学方面计算能力的技术基础课。通过工程力学的学习，要求学生对物体的受力及其分析、构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础理论知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实践能力。工程力学在高级工程技术人才的培养过程中，具有建立专业技术基础，培养开发创新能力的作用。武汉科技大学材料冶金、资源工程、化学化工和城市建设等专业的学生均上此课，需求量较大，而目前市面上缺乏适应于武汉科技大学特色教学的教材，因此，编写《工程力学》教材极有必要。

本书主要介绍工程力学的基本概念、基本原理与基本方法。全书分2篇，共15章，主要内容包括物体或物体系统的受力分析和平衡问题分析，构件的受力变形基本规律及简单的强度、刚度和稳定性问题分析。各章节附有相应的思考题和习题。为便于查阅，书后还附有新国家标准的型钢表。本书是编者在多年讲授工程力学相关课程的基础上精心编写而成的，内容既包括力学课程的经典理论和方法，又包括在一定程度上体现现代工程技术发展的力学实际应用。本书可供高等院校相关专业的教师、学生及自学者使用或参考。

 

第1章绪论(1)
1.1力与力学概述(1)
1.2力学基本概念(1)
1.3工程力学研究方法(2)
第一篇静力学
第2章静力学基本概念与受力分析(5)
2.1静力学基本概念(5)
2.1.1力与力系(5)
2.1.2刚体(6)
2.2静力学基本公理(7)
2.3约束与约束力(9)
2.3.1约束与约束力概念(9)
2.3.2常见约束类型及约束力(9)
2.4物体受力分析(15)
思考题(23)
习题(23)
拓展阅读(26)
第3章力系的合成与平衡(28)
3.1力系概述(28)
3.2汇交力系的合成与平衡(28)
3.2.1力在坐标系中的投影(28)
3.2.2空间汇交力系的合成(31)
3.2.3空间汇交力系平衡方程(33)
3.2.4平面汇交力系的合成(35)
3.2.5平面汇交力系平衡方程(35)
3.3力矩与力偶(39)
3.3.1力对点的矩(39)
3.3.2力对轴的矩(42)
3.3.3力偶及其性质(44)
3.3.4空间力偶系的合成与平衡(46)
3.3.5平面力偶系的合成与平衡(48)
3.4任意力系的简化与平衡(49)
3.4.1力的平移定理(49)
3.4.2空间任意力系的简化(50)
3.4.3平面任意力系的简化(56)
3.4.4空间任意力系的平衡(61)
3.4.5平面任意力系的平衡(69)
3.5物体系统的平衡(74)
3.5.1静定与静不定问题(74)
3.5.2物体系统的平衡问题(75)
思考题(80)
习题(81)
拓展阅读(86)
第4章静力学其他问题(88)
4.1平面桁架的内力计算(88)
4.1.1平面桁架(88)
4.1.2节点法(89)
4.1.3截面法(90)
4.2物体重心计算(92)
思考题(98)
习题(98)
拓展阅读(100)
第二篇材料力学
第5章材料力学基本概念(105)
5.1材料力学的任务(105)
5.2变形固体的概念及其基本假设(106)
5.3杆件及其变形形式(107)
5.4外力及其分类(108)
5.5内力与截面法(109)
5.6应力(110)
5.7位移和应变(111)
5.7.1位移(111)
5.7.2应变(112)
5.8材料力学的特点(112)
思考题(113)
拓展阅读(114)
第6章轴向拉伸与压缩(116)
6.1轴向拉伸与压缩概述(116)
6.2轴向拉伸与压缩时的内力(117)
6.3轴向拉伸与压缩时的应力(121)
6.3.1拉压杆横截面上的应力分布(121)
6.3.2拉压杆斜截面上的应力(124)
6.4材料在拉伸和压缩时的力学性能(125)
6.4.1概述(125)
6.4.2低碳钢拉伸时的力学性能(126)
6.4.3其他塑性材料在拉伸时的力学性能(130)
6.4.4铸铁拉伸时的力学性能(130)
6.4.5材料在压缩时的力学性能(131)
6.4.6许用应力及安全系数(132)
6.5轴向拉伸与压缩时的强度条件及其应用(134)
6.5.1轴向拉伸与压缩时的强度条件(134)
6.5.2轴向拉伸与压缩强度条件的应用(135)
6.6轴向拉伸与压缩时的变形(137)
6.6.1轴向绝对变形量与相对变形量(137)
6.6.2横向绝对变形量与相对变形量(138)
6.6.3胡克定律(139)
6.6.4轴向拉伸或压缩时杆的应变能(141)
思考题(143)
习题(143)
拓展阅读(147)
第7章剪切与挤压(149)
7.1剪切与挤压概述(149)
7.2剪切和挤压的实用计算(150)
7.2.1剪切强度计算(150)
7.2.2挤压强度计算(152)
思考题(155)
习题(157)
拓展阅读(159)
第8章平面图形的几何性质(161)
8.1静矩和形心(161)
8.2惯性矩和惯性积(164)
8.3平行移轴公式(169)
8.4转轴公式与主惯性轴(172)
思考题(176)
习题(177)
拓展阅读(178)
第9章扭转(181)
9.1概述(181)
9.2扭转时的内力(182)
9.3纯剪切(185)
9.3.1薄壁圆筒扭转时的切应力(185)
9.3.2切应力互等定律(186)
9.3.3切应变、剪切胡克定律(186)
9.4圆轴扭转时的应力(187)
9.5圆轴扭转时的变形(192)
9.6圆轴扭转时的强度和刚度计算(194)
9.6.1圆轴扭转时的强度条件(194)
9.6.2圆轴扭转时的刚度条件(195)
思考题(200)
习题(200)
拓展阅读(203)
第10章弯曲内力(206)
10.1弯曲的概念(206)
10.2静定梁的基本形式(206)
10.3剪力和弯矩(207)
10.4弯曲内力方程与内力图(209)
10.5载荷集度与剪力和弯矩三者之间的关系(215)
10.6平面曲杆的弯曲内力(218)
思考题(219)
习题(220)
拓展阅读(225)
第11章弯曲应力(227)
11.1梁弯曲时的正应力(227)
11.2梁弯曲时的正应力强度计算(231)
11.3梁弯曲时的切应力及强度计算(234)
11.4提高梁弯曲强度的措施(239)
思考题(243)
习题(243)
拓展阅读(247)
第12章弯曲变形(249)
12.1弯曲变形概述(249)
12.2挠曲线近似微分方程及其求解(250)
12.3用叠加法求梁的弯曲变形(260)
12.4梁的刚度校核(264)
12.5简单超静定梁(266)
12.6提高梁弯曲刚度的措施(269)
思考题(272)
习题(273)
拓展阅读(277)
第13章应力状态和强度理论(279)
13.1应力状态基本概念(279)
13.2平面应力状态分析——解析法(282)
13.3平面应力状态分析——图解法(287)
13.4三向应力状态(292)
13.5平面应变状态分析(294)
13.6广义胡克定律(296)
13.7复杂应力状态下的应变能密度(299)
13.8强度理论概述(301)
13.9四种常用的强度理论(301)
13.10莫尔强度理论(306)
思考题(307)
习题(307)
拓展阅读(311)
第14章组合变形(314)
14.1组合变形的概念(314)
14.2斜弯曲(315)
14.3拉伸或压缩与弯曲的组合(319)
14.4偏心压缩与截面核心(320)
14.4.1偏心压缩(320)
14.4.2截面核心(321)
14.5弯曲与扭转的组合(323)
思考题(326)
习题(327)
拓展阅读(330)
第15章压杆稳定(332)
15.1压杆稳定概述(332)
15.2两端铰支细长压杆的临界压力(334)
15.3其他约束条件下细长压杆的临界压力(337)
15.4欧拉公式的适用范围及经验公式(339)
15.5压杆的稳定校核(344)
15.6提高压杆稳定性的措施(346)
思考题(349)
习题(350)
拓展阅读(354)
附录A型钢表(356)
参考文献(370)