工程力学基础PDF电子书下载

1 矢量 6

1.1　矢量的概念和表示方法 6

1.2　矢量代数的运算规则 7

1.3　约束矢量系 14

1.3.1　约束矢量的矩 14

1.3.2　约束矢量系的等效 14

1.3.3　两个共面约束矢量系的简化 16

1.3.4　一般约束矢量系的简化 19

1.4　力学中的矢量 20

1.4.1　力和力矩 20

1.4.2　矢径、速度矢量、角速度矢量 21

1.4.3　静力学和运动学间的比拟 22

1.5　问题 23

2　空间静力学 24

2.1　力、力系和平衡 24

2.1.1　力的概念和单位 24

2.1.2　经验事实和原理 25

2.1.3　力旋 26

2.1.4　平衡条件 28

2.1.5　力的分类 31

2.2　重力和重心 32

2.2.1　重力、重心和质心 32

2.2.2　重心的位置 35

2.3　平面力系的图解法 37

2.3.1　力多边形和索多边形 37

2.3.2　矩和平衡 39

2.4　物体的支承和支座反力 41

2.4.1　支承的一般性质 41

2.4.2　平面内的支承静力学 43

2.5　梁的内力和内力矩 49

2.5.1　内力的截面力旋 49

2.5.2　特殊情形——平行力系 51

2.5.3　索多边形在梁静力学中的应用 54

2.6　桁架 56

2.7　索静力学 58

2.8　虚功原理 62

2.9　摩擦力 65

2.9.1　摩擦现象与摩擦力 65

2.9.2　摩擦定律的应用、自锁 67

2.10　问题 70

3　弹性静力学 72

3.1　应力和应变 72

3.1.1　应力状态 72

3.1.2　应变状态 79

3.1.3　应力状态与应变状态的关系 82

3.2　拉伸和压缩 85

3.3　圆轴的扭转 87

3.4　梁的近似理论 91

3.4.1　二次面积矩 91

3.4.2　梁的应力分布 94

3.4.3　挠度曲线 99

3.4.4　剪应力的影响 104

3.5　简单载荷情况的叠加 106

3.5.1　偏心受拉或受压杆 106

3.5.2　强度理论 108

3.6　弹性静力学的能量法 109

3.6.1　麦克斯韦尔定理、卡氏定理和Menabrea定理 110

3.6.2　变形能 112

3.6.3　应用 114

3.7.1　屈曲方程及其解 117

3.7　屈曲 117

3.7.2　欧拉屈曲 120

3.7.3　压杆的计算 122

3.8　壳体薄膜理论 123

3.9　问题 127

4　流体静力学 130

4.1　流体特性与假设 130

4.2　水静压力 131

4.2.1　压力为位置的函数 131

4.2.2　重流体内的压力分布 132

4.2.3　水静压力方程的应用 134

4.3　浮力 137

4.3.1　阿基米德原理 137

4.3.2　浮力公式的应用 138

4.4　浮体 139

4.5　一般体积力的平衡 141

4.6　空气静力学 143

4.7　问题 145

5　运动学 146

5.1　点的运动 146

5.1.1　速度和加速度 146

5.1.2　不同坐标系中的速度和加速度 148

5.1.3　运动的图形表示法 150

5.1.4　质点运动学的基本问题 153

5.2　质点系的运动 155

5.3　刚体运动学 156

5.3.1　刚体的一般运动 157

5.3.2　刚体运动的特殊情况 160

5.3.3　刚体运动的解析描述 164

5.4　相对运动 167

5.5　问题 171

6 动力学 173

6.1　动力学的基本概念 173

6.2　动力学基本方程 176

6.2.1　历史概述 176

6.2.2　动量定理和重心定理 178

6.2.3　动量矩定理 182

6.2.4　能量定理 185

6.3　刚体动力学 188

6.3.1　刚体的动量和动量矩 188

6.3.2　刚体的惯性特性 191

6.3.3　刚体的动能 197

6.3.4　刚体的转动 199

6.4.1　有心力场中的轨道运动 208

6.4　重心运动动力学 208

6.4.2　有阻力时的运动 214

6.4.3　变质量系统的运动 217

6.5　相对运动动力学 219

6.6　振动 223

6.6.1　摆的振动 224

6.6.2　振动的分类 228

6.6.3　单自由度线性振子的自由振动 229

6.6.4　强迫振动 234

6.6.5　耦合振动 239

6.7　碰撞问题 242

6.7.1　假设与名术语 243

6.7.2　基本关系 244

6.7.3　例题 246

6.8　分析力学方法 248

6.8.1　约束条件 249

6.8.2　达朗贝尔原理与第一类拉格朗日方程 250

6.8.3　第二类拉格朗日方程 253

6.9　问题 258

7　连续介质力学概述 261

7.1　基本概念一览 261

7.2　连续介质力学的本构关系 263

7.3　胡克体弹性理论的基本方程 266

7.4　塑性力学的例子 270

7.5　流体力学的基本方程 274

7.5.1　流动过程运动学 274

7.5.2　流动流体的运动方程 276

7.6　流体力学举例 279

7.6.1　不可压缩无粘性流体的一维流动 280

7.6.2　流体辐射时的作用力 282

7.6.3　粘性不可压缩流体的管流 283

7.6.4　宾厄姆液体的管流 284

7.7　问题 286

重要公式符号表 288

主题词索引 290