普通高等教育“十三五”规划教材 工程力学PDF电子书下载

第1篇 理论力学 2

第1章 静力学公理和物体的受力分析 2

1.1 静力学公理 2

1.2 约束和约束力 3

1.2.1 约束和约束力 3

1.2.2 常见约束类型 4

1.2.3 物体的受力分析和受力图 6

思考题 8

习题 9

第2章 平面力系 11

2.1 平面汇交力系 11

2.1.1 平面汇交力系合成的解析法 11

2.1.2 平面汇交力系的平衡方程 13

2.2 平面力对点之矩的概念与计算 13

2.2.1 平面力对点之矩 13

2.2.2 合力矩定理 14

2.3 平面力偶 14

2.3.1 力偶及其性质 14

2.3.2 平面力偶系的合成与平衡条件 15

2.4 平面任意力系 16

2.4.1 平面任意力系的简化 16

2.4.2 平面任意力系的平衡方程及其应用 19

2.5 物体系的平衡 静定与超静定问题 22

2.6 考虑摩擦时物体的平衡问题 26

2.6.1 滑动摩擦 26

2.6.2 摩擦角与自锁 27

2.6.3 考虑摩擦时物体的平衡问题 27

2.6.4 滚动摩擦简介 29

思考题 30

习题 31

第3章 空间力系 34

3.1 空间汇交力系 34

3.1.1 力在直角坐标轴上的投影 34

3.1.2 空间汇交力系的合成与平衡 35

3.2 力对点之矩和力对轴之矩 36

3.2.1 力对点之矩 36

3.2.2 力对轴之矩 37

3.2.3 力对点之矩与力对轴之矩关系 38

3.3 空间力偶 38

3.3.1 空间力偶 力偶矩矢 38

3.3.2 空间力偶系的合成与平衡 39

3.4 空间任意力系的简化 40

3.4.1 空间任意力系向一点的简化 40

3.4.2 空间任意力系的简化结果讨论 40

3.5 空间任意力系的平衡方程 42

3.5.1 空间任意力系的平衡方程 42

3.5.2 空间力系平衡问题举例 42

3.6 重心 43

3.6.1 重心的概念及其坐标公式 43

3.6.2 确定物体重心的方法 44

思考题 45

习题 46

第4章 运动学基础 49

4.1 点的运动 49

4.1.1 矢径法 49

4.1.2 直角坐标法 50

4.1.3 自然法 52

4.2 刚体的基本运动 54

4.2.1 刚体的平行移动 54

4.2.2 刚体绕定轴的转动 55

4.2.3 定轴转动刚体上点的速度与加速度 55

思考题 57

习题 58

第5章 点的合成运动 60

5.1 点的合成运动概念 60

5.2 速度与加速度合成定理 61

思考题 66

习题 66

第6章 刚体的平面运动 69

6.1 刚体平面运动的概念 69

6.1.1 平面运动简化成平面图形运动 69

6.1.2 平面运动的分解 69

6.2 平面图形上各点的速度分析 70

6.2.1 基点法 70

6.2.2 速度投影法 71

6.2.3 速度瞬心法 72

6.3 平面图形上各点的加速度分析 74

思考题 75

习题 76

第7章 质点动力学基本方程 79

7.1 质点的动力学基本方程 79

7.2 质点动力学的两类问题 79

7.2.1 已知质点的运动，求作用于质点的力 79

7.2.2 已知作用于质点的力，求质点的运动 80

思考题 81

习题 81

第8章 动力学普遍定理 83

8.1 动量定理 83

8.1.1 动量 83

8.1.2 动量定理 83

8.1.3 质心运动定理 84

8.2 动量矩定理 85

8.2.1 动量矩 85

8.2.2 动量矩定理 88

8.2.3 刚体绕定轴转动微分方程 89

8.2.4 刚体平面运动微分方程 90

8.3 动能定理 90

8.3.1 力的功 90

8.3.2 质点和质点系的动能 92

8.3.3 动能定理 94

8.3.4 功率及功率方程 95

思考题 96

习题 97

第9章 达朗贝尔原理 101

9.1 质点的达朗贝尔原理 101

9.2 质点系的达朗贝尔原理 102

9.2.1 质点系的达朗贝尔原理 102

9.2.2 刚体惯性力系的简化 102

思考题 104

习题 105

第2篇 材料力学 109

第10章 绪论 109

10.1 材料力学的任务 109

10.2 变形固体的基本假设和基本变形 109

10.3 内力、应力和截面法 110

10.4 位移、变形与应变 112

思考题 113

习题 113

第11章 轴向拉伸、压缩与剪切 114

11.1 轴向拉伸、压缩的内力和应力 114

11.1.1 轴力和轴力图 114

11.1.2 横截面和斜截面上的应力 115

11.2 杆件轴向拉伸或压缩的变形 117

11.3 材料拉伸与压缩时的力学性能 119

11.3.1 材料拉伸时的力学性能 119

11.3.2 材料压缩时的力学性能 121

11.4 失效、安全因数和强度计算 122

11.5 拉伸、压缩的超静定问题 124

11.6 应力集中的概念 125

11.7 剪切与挤压的实用计算 125

11.7.1 剪切与挤压的概念 125

11.7.2 剪切与挤压的实用计算 126

思考题 129

习题 129

第12章 圆轴扭转 133

12.1 圆轴扭转的概念与实例 133

12.2 外力偶矩的计算扭矩和扭矩图 133

12.2.1 外力偶矩的计算 133

12.2.2 扭矩和扭矩图 133

12.3 圆轴扭转时的应力与强度计算 135

12.3.1 圆轴扭转时横截面上的切应力 135

12.3.2 极惯性矩和抗扭截面系数的计算 136

12.3.3 圆轴扭转时的强度计算 136

12.4 圆轴扭转时的变形与刚度计算 138

12.4.1 圆轴扭转时的变形公式 138

12.4.2 圆轴扭转的刚度条件 139

思考题 141

习题 141

第13章 平面弯曲 144

13.1 平面弯曲的概念 144

13.1.1 平面弯曲的概念与实例 144

13.1.2 梁的类型 144

13.2 剪力与弯矩 145

13.2.1 剪力与弯矩的计算 145

13.2.2 剪力方程与弯矩方程 剪力图与弯矩图 146

13.2.3 载荷集度、剪力与弯矩之间的关系 149

13.3 纯弯曲时梁横截面上的正应力 151

13.3.1 纯弯曲的概念 151

13.3.2 梁横截面上的正应力计算 151

13.4 弯曲正应力强度计算 153

13.5 弯曲切应力简介 156

13.5.1 矩形截面梁横截面上的切应力 157

13.5.2 其他常见典型截面梁的最大切应力公式 157

13.5.3 梁的切应力强度条件 158

13.6 梁的弯曲变形概述 159

13.6.1 挠度与转角 160

13.6.2 用叠加法求梁的变形 160

13.6.3 梁的刚度条件 163

13.7 提高梁承载能力的措施 163

思考题 164

习题 165

第14章 点的应力状态和强度理论 170

14.1 应力状态概述 170

14.2 平面应力状态分析 171

14.2.1 任意截面上的应力 171

14.2.2 求正应力的极值、主平面上的应力及方位 172

14.2.3 求切应力极值 173

14.3 四种常见强度理论 173

14.3.1 三向应力状态简介 173

14.3.2 广义胡克定律 174

14.3.3 四种常见强度理论 175

思考题 178

习题 178

第15章 组合变形 181

15.1 拉伸（或压缩）与弯曲组合变形的强度计算 181

15.2 扭转与弯曲组合变形的强度计算 184

思考题 187

习题 188

第16章 动载荷和交变应力 192

16.1 动载荷的概念与实例 192

16.2 交变应力与疲劳失效 194

16.2.1 交变应力的概念 194

16.2.2 交变应力的循环特征、应力幅和平均应力 194

16.2.3 疲劳失效及原因 195

16.3 构件的疲劳极限 195

16.3.1 材料的疲劳极限 195

16.3.2 构件的疲劳极限 196

习题 198

第17章 压杆稳定 199

17.1 压杆稳定的概念 199

17.2 细长压杆临界力的计算 200

17.3 欧拉公式的适用范围 经验公式 201

17.3.1 压杆临界应力的欧拉公式 201

17.3.2 欧拉公式的适用范围 201

17.3.3 经验公式 202

17.4 压杆的稳定性校核 203

17.5 提高压杆稳定性的措施 204

思考题 205

习题 205

附录 208

附录Ⅰ 平面图形的几何性质 208

附录Ⅱ 型钢表 212

附录Ⅲ 习题参考答案 220

参考文献 228