工程力学--静力学和材料力学PDF电子书下载

绪论 1

第Ⅰ篇 静力分析 6

第1章 基本概念·受力图 6

1.1 刚体的概念 6

1.2 力的概念 7

1.3 平衡的概念 8

1.4 约束与约束力 10

1.5 物体的受力分析·受力图 18

习题 21

第2章 简单力系 26

2.1 汇交力系的简化与平衡条件 26

2.1.1 汇交力系的简化 27

2.1.2 汇交力系的平衡条件 29

2.2 力偶·力偶系的简化与平衡条件 37

2.2.1 力对点之矩 37

2.2.2 力偶与力偶的性质 39

2.2.3 力偶系的简化与平衡条件 43

习题 46

第3章 平面任意力系 56

3.1 力向一点平移 57

3.2 平面力系的简化 58

3.2.1 平面力系向作用面内一点简化 58

3.2.2 平面力系简化理论的推论和应用 60

3.3 平面力系的平衡条件 63

3.4 刚体系统的平衡问题 71

3.4.1 刚体系统静定性质的判断 71

3.4.2 研究对象的选择 73

3.4.3 刚体系统受力分析的特点 74

3.5 考虑有摩擦时物体的平衡问题 79

习题 82

第4章 空间任意力系 96

4.1 力对轴之矩 97

4.1.1 力对轴之矩 97

4.1.2 力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系 98

4.2 空间力系的简化 98

4.3 空间力系的平衡条件 100

习题 104

第Ⅱ篇 材料力学 111

第5章 轴向拉伸与压缩 111

5.1 拉、压杆的内力与应力 111

5.1.1 内力与截面法 111

5.1.2 应力 115

5.2 拉、压杆的强度计算 119

5.3 拉、压杆的变形计算 123

5.3.1 纵向变形·胡克定律 123

5.3.2 正应变·应力-应变关系 124

5.3.3 横向变形·泊松比 124

5.4 材料在拉伸、压缩时的机械性能 126

5.4.1 材料拉伸时的机械性能 126

5.4.2 材料压缩时的机械性能 133

5.4.3 应力集中的概念 134

5.4.4 高温对材料机械性能的影响·蠕变和应力松弛的概念 135

5.5 拉、压杆的简单静不定问题 136

习题 140

第6章 剪切实用计算 147

6.1 引言 147

6.2 剪切实用计算 148

6.3 挤压实用计算 149

习题 154

第7章 扭转 156

7.1 引言 156

7.2 外力偶矩扭矩·扭矩图 156

7.2.1 外力偶矩 156

7.2.2 扭矩与扭矩图 158

7.3 圆轴扭转时横截面上的应力分析 160

7.3.1 表面变形的特点与平面假设 160

7.3.2 应变和应力特点——纯剪状态 161

7.3.3 剪应变分布——几何方程 162

7.3.4 剪切胡克定律——物理条件 163

7.3.5 横截面上的剪应力分布——静力方程 163

7.3.6 剪应力表达式及其应用条件 164

7.4 圆轴扭转时的强度计算 165

7.5 圆轴扭转时的变形与刚度计算 170

7.6 矩形截面杆扭转的概念 172

习题 175

第8章 弯曲应力分析与强度计算 179

8.1 引言 179

8.1.1 工程中的弯曲问题 179

8.1.2 平面弯曲 180

8.2 梁的内力——剪力与弯矩 181

8.2.1 剪力与弯矩 181

8.2.2 剪力方程与弯矩方程 184

8.2.3 剪力图与弯矩图 185

8.2.4 剪力、弯矩与分布载荷集度间的关系 190

8.3纯弯梁横截面上的正应力分析 193

8.3.1 平面假设与变形的几何关系 193

8.3.2 物理方程与应力分布 196

8.3.3 静力平衡方程 196

8.4 纯弯应力公式的应用 198

8.5 矩形截面梁的弯曲剪应力简介 199

8.6 弯曲强度计算 201

8.7 弯曲应力与强度计算例题 203

8.8 提高梁的强度的主要措施 208

8.9 弯曲中心的概念 212

习题 213

第9章 梁的位移分析 222

9.1 引言 222

9.1.1 挠度、转角及其相互关系 222

9.1.2 工程中的弯曲变形问题 223

9.2 挠曲线微分方程 224

9.3 积分法求梁的位移 226

9.4 确定位移的叠加法 232

9.5 梁的刚度条件·提高梁刚度的主要措施 236

9.5.1 梁的刚度条件 236

9.5.2 提高梁刚度的主要措施 238

9.6 简单静不定梁 240

习题 244

第10章 能量法 251

10.1 引言 251

10.2 外力功与应变能的计算 251

10.2.1 外力功 251

10.2.2 基本受力与变形及组合受力与变形形式下的应变能 252

10.3 单位载荷法 258

10.4 梁承受冲击载荷时的应力简介 267

习题 270

第11章 应力状态与强度理论 273

11.1 引言 273

11.2 一点应力状态的描述 274

11.3 平面应力状态中斜面上的应力分析 276

11.4 主应力、主平面与最大剪应力 278

11.4.1 主应力与主方向的确定 278

11.4.2 最大剪应力及其作用面 280

11.5 应力状态分析的图解解析法——应力圆及其应用 282

11.5.1 应力圆方程 283

11.5.2 应力圆的画法 283

11.5.3 应力圆的应用 285

11.6 复杂应力状态下的应力-应变关系 285

11.7 应力状态分析例题 286

11.8 建立复杂应力状态下的强度条件的基本思想与方法 292

11.9 以应力为判据的强度理论 293

11.9.1 最大拉应力理论——第一强度理论 293

11.9.2 最大剪应力理论——第三强度理论 294

11.10 以应变为判据的强度理论 295

11.11 以能量为判据的强度理论 296

11.12 含裂纹体的脆性断裂概述 297

11.13 强度理论的应用 299

11.13.1 应用强度理论时应注意的问题 299

11.13.2 应用举例 301

习题 303

第12章 组合受力与变形杆件的强度计算 309

12.1 引言 309

12.2 组合受力与变形特例之一——斜弯曲 310

12.2.1 内力与应力的计算 310

12.2.2 最大正应力与强度条件 311

12.3 组合受力与变形特例之二——拉伸（压缩）与弯曲的组合 314

12.3.1 轴向力与横向力同时作用的情形 314

12.3.2 偏心载荷引起的拉伸（压缩）与弯曲的组合 314

12.4 组合受力与变形特例之三——弯曲与扭转的组合 317

习题 322

第13章 压杆稳定问题 328

13.1 引言 328

13.2 压杆稳定的基本概念 328

13.3 压杆的临界载荷——欧拉临界力 330

13.4 支承对压杆临界力的影响·常见支承条件下压杆的临界力公式 333

13.5 临界应力与柔度·三类不同的压杆 335

13.5.1 柔度的概念 336

13.5.2 三类不同压杆及临界应力表达式 336

13.5.3 计算非弹性屈曲临界应力的抛物线公式 337

13.5.4 临界应力总图 338

13.6 压杆稳定安全校核 342

13.6.1 稳定安全准则 342

13.6.2 安全系数校核法 342

13.6.3 折减系数法 343

13.7 稳定计算的重要意义·提高压杆承载能力的措施 348

习题 350

第14章 构件的疲劳强度概述 354

14.1 引言 354

14.2 疲劳破环的特点与原因简述 354

14.3 关于交变应力的若干名词和术语 357

14.4 试件的疲劳极限·应力-寿命曲线 358

14.5 影响疲劳极限的因素·构件的疲劳极限 361

14.6 有限疲劳寿命的概念 364

14.6.1 稳定交变应力下的有限疲劳寿命 364

14.6.2 不稳定交变应力下的有限寿命设计 365

14.7 提高构件疲劳强度的途径 367

习题 368

附录Ⅰ 实验指导 370

Ⅰ.1 常温静载拉伸试验 370

Ⅰ.2 弯曲应力试验 371

Ⅰ.3 压缩和扭转试验 373

附录Ⅱ 重心及截面的几何性质 375

Ⅱ.1 重心·形心·静矩 375

Ⅱ.2 惯性矩·平行移轴公式 378

习题 383

附录Ⅲ 简单载荷作用下梁的变形 385

附录Ⅳ 型钢表 389

习题答案 408