普通高等院校基础力学系列教材 工程力学学习指导与解题指南PDF电子书下载

第1章　静力学的基本概念与物体受力分析 1

1.1　教学要求与学习目标 1

1.2　理论要点 1

1.2.1 力的基本概念 1

1.2.2　关于力的基本性质的原理 2

1.2.3　平衡的基本概念和关于平衡的基本原理 2

1.2.4 关于约束与约束力 3

1.2.5 物体受力分析——平衡对象、隔离体与受力图 3

1.2.6 力对点之矩与力对轴之矩 4

1.3　学习建议 5

1.4　例题示范 5

第2章　力系的等效与简化 13

2.1 教学要求与学习目标 13

2.2　理论要点 13

2.2.1　等效的概念及有关等效的原理 13

2.2.2 力偶的概念及其性质 14

2.2.3 力偶系的简化 15

2.2.4 力向一点平移 16

2.2.5　平面力系的简化 16

2.2.6　插入端约束的约束力 16

2.3　学习建议 17

2.4 例题示范 17

第3章　力系的平衡条件与平衡方程 23

3.1　教学要求与学习目标 23

3.2　理论要点 24

3.2.1　平面力系作用下物体的平衡条件与平衡方程 24

3.2.2　求解物体在平面力系作用下的平衡问题时需要注意的几个方面 25

3.2.3　刚体系统平衡问题的特点 25

3.2.4　求解刚体系统平衡问题的基本方法 26

3.2.5　关于刚体系统的静定和静不定性质 28

3.2.6　摩擦的基本概念 28

3.2.7　摩擦平衡问题的特点 29

3.2.8　摩擦角的概念 29

3.2.9　有摩擦时斜面上物体的运动和静止状态 30

3.2.10　工程中常见的几类摩擦平衡问题 30

3.3　学习建议 31

3.4　例题示范 32

第4章　材料力学概述 47

4.1　教学要求与学习目标 47

4.2　理论要点 47

4.2.1　关于弹性体理想化的基本假定 47

4.2.2　弹性体的受力与变形特点 48

4.2.3　关于刚体静力学模型与材料力学模型 49

4.2.4　关于刚体静力学概念与原理在材料力学中的可用性与限制性 49

4.3　学习建议 49

4.4　例题示范 50

第5章　杆件的内力分析 53

5.1　教学要求与学习目标 53

5.2　理论要点 54

5.2.1　关于内力的概念与定义 54

5.2.2　弹性体的平衡原理与截面法 56

5.2.3 内力与外力的相依关系 57

5.2.4　平衡微分方程 57

5.2.5　绘制内力图的基本方法 58

5.3　学习建议 60

5.4　例题示范 61

5.4.1 轴力图 61

5.4.2　扭矩图 62

5.4.3　写剪力、弯矩方程，画剪力图和弯矩图 63

5.4.4　利用弯矩、剪力和载荷集度之间的微分关系绘制弯矩图和剪力图 66

第6章　拉压杆件的应力、变形分析与强度设计 73

6.1　教学要求与学习目标 73

6.2　理论要点 74

6.2.1 拉伸与压缩杆件的应力与变形 74

6.2.2　拉伸与压缩杆件的强度设计 75

6.2.3　拉伸和压缩静不定问题 76

6.3　学习建议 78

6.4　例题示范 81

6.4.1　应力和变形计算 81

6.4.2　强度计算 85

6.4.3　简单的拉压静不定问题 93

第7章　圆轴扭转时的强度与刚度计算 99

7.1　教学要求与学习目标 99

7.2　理论要点 99

7.2.1 圆轴扭转时的应力变形计算公式 99

7.2.2　与圆轴扭转应力、变形公式有关的几何量 101

7.2.3 圆轴扭转时的强度条件与刚度条件 101

7.3　学习建议 102

7.4　例题示范 103

7.4.1　应力与变形计算 103

7.4.2　强度计算与刚度计算 106

7.4.3　扭转静不定问题 111

7.4.4　非圆截面杆扭转时的应力变形计算 114

第8章　梁的强度问题 117

8.1　教学要求与学习目标 117

8.2　理论要点 118

8.2.1 有关梁弯曲的基本概念 118

8.2.2　纯弯梁正应力公式及其应用与推广 119

8.2.3　斜弯曲 121

8.2.4 一个主轴平面内的偏心载荷 122

8.2.5 薄壁梁横截面上的切应力流与弯曲中心的概念 122

8.2.6　弯曲强度问题的特点及强度计算方法 125

8.3　学习建议 127

8.4　例题示范 130

8.4.1　弯曲正应力计算 130

8.4.2　弯曲强度计算 139

8.4.3 弯曲切应力计算 145

第9章　梁的位移分析与刚度问题 149

9.1　教学要求与学习目标 149

9.2　理论要点 150

9.2.1 弯曲时梁的微段变形 150

9.2.2　梁的总体变形与位移 150

9.2.3　计算梁位移的叠加法 152

9.2.4　梁的刚度设计准则 152

9.2.5　简单的静不定梁 152

9.3　学习建议 153

9.4 例题示范 157

9.4.1　用积分法求梁的挠度和转角 157

9.4.2　用叠加法求梁的挠度和转角 162

9.4.3　弯曲刚度计算 165

9.4.4　简单的静不定梁 167

第10章　应力状态与强度理论及其工程应用 173

10.1　教学要求与学习目标 173

10.2　理论要点 174

10.2.1　一点应力状态及其表示方法 174

10.2.2　平面应力状态中任意斜截面上应力的确定 175

10.2.3 主应力、主平面、最大切应力 175

10.2.4　应力圆及其应用 177

10.2.5　广义胡克定律 178

10.2.6 建立复杂受力时强度条件的思路与方法 179

10.2.7 几种常用的强度理论 180

10.2.8 圆轴承受弯曲与扭转共同作用时的强度计算 182

10.2.9 圆柱形薄壁容器的应力状态分析与强度设计 184

10.3　学习建议 185

10.4 例题示范 187

10.4.1 微单元体的取法及其各个面上应力的确定 187

10.4.2 微单元任意方向面上的应力分析、应力圆的应用 190

10.4.3 主应力、主方向与最大切应力 192

10.4.4　广义胡克定律的应用 197

10.4.5　强度理论的应用 203

第11章　压杆的稳定问题 209

11.1　教学要求与学习目标 209

11.2　理论要点 210

11.2.1 平衡构形的稳定性和不稳定性 210

11.2.2 临界状态与临界载荷 210

11.2.3 三种类型的压杆的不同临界状态 210

11.2.4　细长压杆的临界载荷——欧拉公式 211

11.2.5 长细比的概念 三类不同压杆的判断 213

11.2.6　压杆的稳定性设计 215

11.3　学习建议 216

11.4　例题示范 219

11.4.1　压杆临界力公式的推导 219

11.4.2　应用欧拉公式计算临界力 221

11.4.3　压杆稳定安全校核 224

11.4.4　综合性问题 226

第12章　动载荷与疲劳强度概述 231

12.1　教学要求与学习目标 231

12.2　理论要点 232

12.2.1 等加速度运动时构件的应力计算方法 232

12.2.2 冲击载荷作用下的应力计算方法 233

12.2.3　交变应力的几个概念 233

12.2.4　疲劳破坏特征、疲劳破坏过程与破坏原因 235

12.2.5　应力-寿命曲线与疲劳极限 238

12.2.6　影响疲劳寿命的因素 238

12.3　学习建议 239

12.4　例题示范 240

12.4.1 等加速度运动时构件的应力计算 240

12.4.2　旋转杆件的动应力计算 242

12.4.3 冲击载荷与冲击应力计算 245

12.4.4　疲劳问题中应力比的计算 251

第13章　新材料的材料力学 253

13.1　教学要求与学习目标 253

13.2　理论要点 254

13.2.1　复合材料的基本知识 254

13.2.2　单层纤维复合材料的弹性模量 254

13.2.3　纤维的增强效应 257

13.2.4　聚合物的粘弹性行为 258

13.2.5　伪弹性设计方法 261

13.3　学习建议 262

13.4　例题示范 264

13.4.1 复合材料弹性模量的计算 264

13.4.2　线性粘弹性问题 266

13.4.3　伪弹性设计方法的应用 267

参考文献 269