工程力学PDF电子书下载

第一篇　静力学 1

引言 1

第1章　静力学基本概念和物体受力分析 2

1.1　静力学的基本概念 2

1.1.1 刚体的概念 2

1.1.2　力的概念 2

1.1.3　集中力与均布载荷 3

1.1.4　力系 3

1.1.5　平衡 4

1.2　静力学公理 4

1.2.1 力的平行四边形法则（公理一） 4

1.2.2　二力平衡公理（公理二） 4

1.2.3　加减平衡力系公理（公理三） 5

1.2.4　作用和反作用定律（公理四） 7

1.3　约束和约束反力 7

1.3.1　约束相关概念 7

1.3.2　常见的约束类型 8

1.4　物体的受力分析和受力图 11

思考题 14

习题 14

第2章　简单力系 17

2.1　汇交力系合成与平衡的几何法 17

2.1.1 汇交力系合成的几何法 17

2.1.2　平面汇交力系平衡的几何条件 18

2.2　平面汇交力系合成与平衡的解析法 19

2.2.1 力在坐标轴上的投影 20

2.2.2　合力投影定理 20

2.2.3　平面汇交力系合成的解析法 21

4.4　重心与形心 56

4.4.1　物体的重心 56

4.4.2　平面图形的形心 57

4.4.3 用组合法确定平面组合图形的形心 58

思考题 59

习题 59

第二篇 材料力学 62

引言 62

第5章　轴向拉伸和压缩 66

5.1　轴向拉伸与压缩的概念 66

5.2　截面法、轴力、轴力图 66

5.2.1 内力的概念 66

5.2.2　截面法 67

5.2.3　轴力与轴力图 68

5.3　截面上的应力 70

5.3.1　应力的概念 70

5.3.2　轴向拉伸或压缩时横截面上的正应力 71

5.3.3　轴向拉伸或压缩时斜截面上的正应力 72

5.4　轴向拉伸或压缩时的变形及胡克定律 73

5.4.1　纵向变形 73

5.4.2　胡克定律 73

5.4.3　横向变形 74

5.5　材料在拉伸与压缩时的机械性能 74

5.5.1　低碳钢在拉伸时的机械性质 75

5.5.2　其他塑性材料在拉伸时的机械性质 77

5.5.3　铸铁在拉伸时的机械性质 77

5.5.4　常温静载下压缩时材料的力学性能 77

5.6　轴向拉伸或压缩时的强度计算 78

5.6.1 失效与许用应力 78

5.6.2　强度条件 79

5.7　简单拉（压）超静定问题 81

5.7.1 简单拉压超静定问题的解法 81

5.7.2　温度应力的概念 83

5.7.3　装配应力的概念 83

2.2.4　平面汇交力系平衡的解析条件 22

2.3　力对点之矩与合力矩定理 24

2.3.1　力对点之矩的概念 24

2.3.2　合力矩定理 25

2.4　平面力偶理论 26

2.4.1　力偶的概念 26

2.4.2　力偶的性质 27

2.4.3　平面力偶系的合成 27

2.4.4　平面力偶系的平衡条件 27

思考题 28

习题 29

第3章　平面任意力系 32

3.1　力的平移定理 32

3.2　平面任意力系向一点简化 33

3.2.1　平面任意力系向一点简化 33

3.2.2　平面一般力系简化结果 34

3.3　平面任意力系的平衡条件 36

3.3.1　平面一般力系的平衡条件和平衡方程 36

3.3.2　平面平行力系的平衡方程 37

3.4　静定与超静定问题的概念及物体系统的平衡 40

3.4.1　静定与超静定问题 40

3.4.2　物体系统的平衡 40

3.5　考虑摩擦时的平衡问题 42

思考题 45

习题 45

第4章　空间力系 49

4.1 力在空间直角坐标轴上的投影 50

4.1.1 力在空间直角坐标轴上的投影 50

4.1.2　合力投影定理 51

4.2　力对轴的矩 52

4.2.1　力对轴之矩 52

4.2.2　合力矩定理 53

4.3　空间力系的平衡及其应用 53

4.3.1 空间力系的简化 53

4.3.2　空间力系的平衡方程 54

4.3.3 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法 55

8.1.3　梁的分类 119

8.2　剪力与弯矩 120

8.2.1　剪力和弯矩的概念 120

8.2.2　剪力和弯矩符号的规定 121

8.3　剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图 123

8.3.1 剪力和弯矩方程 123

8.3.2　剪力和弯矩图 123

8.4　弯矩、剪力和载荷集度之间的关系 127

思考题 132

习题 132

第9章　弯曲应力 135

9.1　弯曲时的正应力 135

9.1.1 梁的纯弯曲概念 135

9.1.2　纯弯曲平面假设 135

9.1.3　纯弯曲应力 136

9.1.4　截面惯性矩的计算 139

9.2　横力弯曲时梁横截面上的正应力 141

9.2.1　横力弯曲正应力公式 141

9.2.2 弯曲正应力的强度条件 142

9.3　弯曲切应力简介 145

9.4　提高梁弯曲强度的主要措施 147

9.4.1 选择合理的截面形状 147

9.4.2　合理布置载荷和支座位置 149

思考题 150

习题 150

第10章　弯曲变形 153

10.1　弯曲变形的概念 153

10.2　梁的挠曲线近似微分方程 154

10.3　用积分法求弯曲变形 155

10.4　用叠加法求梁的变形 158

10.5　简单超静定梁的解法 159

10.6　梁的刚度校核和提高刚度的措施 161

10.6.1　梁的刚度条件 161

10.6.2　提高梁的弯曲刚度的措施 162

思考题 162

5.8　应力集中的概念 84

思考题 85

习题 85

第6章　剪切与挤压 89

6.1　剪切的概念与实用计算 89

6.1.1　剪切的概念 89

6.1.2　剪切的实用计算 90

6.2　挤压的概念与实用计算 91

6.2.1　挤压的概念 91

6.2.2　挤压的实用计算 92

思考题 96

习题 97

第7章　圆轴扭转 99

7.1　圆轴扭转的概念 99

7.2　扭矩与扭矩图 100

7.2.1 外力偶矩的计算 100

7.2.2　扭矩与扭矩图 100

7.3　纯剪切及剪切胡克定律 104

7.3.1　薄壁圆筒扭转试验 104

7.3.2　切应力互等定理 105

7.3.3　剪切胡克定律 105

7.4　圆轴扭转时的应力和强度条件 105

7.4.1 圆轴扭转时的应力 105

7.4.2　圆轴极惯性矩Ip和抗扭截面模量Wp的计算 108

7.4.3　圆轴扭转的强度条件 110

7.5　圆轴扭转时的变形和刚度条件 111

7.5.1 圆轴扭转时的变形 111

7.5.2 圆轴扭转时的刚度条件 112

思考题 114

习题 115

第8章　弯曲内力 118

8.1 引言 118

8.1.1　弯曲的概念 118

8.1.2　梁的支承简化 118

习题 196

第三篇 运动学与动力学 198

第14章　点的运动 198

14.1　自然法 198

14.1.1　点的运动方程 198

14.1.2　点的速度 198

14.1.3　点的加速度 199

14.2　直角坐标法 202

14.2.1 点的运动方程 202

14.2.2　点的速度 203

14.2.3　点的加速度 204

思考题 205

习题 206

第15章　刚体的基本运动 208

15.1　刚体平动 208

15.1.1　刚体平动概念 208

15.1.2　平移刚体上各点的轨迹、速度、加速度特征 208

15.2　刚体的定轴转动 209

15.2.1　转动方程 210

15.2.2　角速度 210

15.2.3　角加速度 210

15.3　定轴转动刚体上点的速度和加速度 212

15.3.1 定轴转动刚体上点的运动方程 212

15.3.2　定轴转动刚体上点的速度 212

15.3.3　定轴转动刚体上点的加速度 212

思考题 215

习题 215

第16章　点的合成运动 217

16.1　点的合成运动的概念 217

16.2　点的速度合成定理 217

思考题 219

习题 220

习题 162

第11章　应力状态分析和强度理论 165

11.1　应力状态的概念 165

11.2　平面应力状态分析 166

11.2.1　斜截面应力 166

11.2.2 应力圆 168

11.2.3　平面应力状态主应力 169

11.2.4　最大切应力的确定 170

11.3　强度理论 171

11.3.1 强度理论的概念 171

11.3.2　四个强度理论 171

11.3.3　单向与纯剪切组合应力状态的强度条件 172

思考题 174

习题 175

第12章　组合变形 177

12.1　组合变形的概念与叠加原理 177

12.2　拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 177

12.3　弯曲与扭转的组合 181

思考题 184

习题 185

第13章　压杆稳定 187

13.1　压杆稳定的概念 187

13.2　细长压杆的临界载荷 187

13.2.1　理想压杆的临界载荷 187

13.2.2　压杆临界载荷的计算 188

13.3　欧拉公式的适用范围和经验公式 189

13.4　压杆稳定性校核 193

13.5　提高压杆稳定性措施 194

13.5.1 选择合理的截面形状 194

13.5.2　减小压杆的长度 194

13.5.3　改善杆端约束情况 195

13.5.4　合理地选用材料 195

思考题 195

20.2.1　刚体平动 258

20.2.2　刚体绕定轴转动 258

20.2.3　轴承的动反力 259

思考题 260

习题 260

附录Ⅰ 常用图形的几何性质 263

附录Ⅱ　型钢表 264

附录Ⅲ 习题答案 268

参考文献 274

第17章　刚体的平面运动 222

17.1　刚体平面运动的运动分解 222

17.2　平面图形上点的速度 223

思考题 226

习题 226

第18章　质点和刚体动力学基础 229

18.1　动力学基本定律 229

18.1.1　第一定律（惯性定律） 229

18.1.2　第二定律（力与加速度关系定律） 229

18.1.3　第三定律（作用与反作用定律） 230

18.2　质点运动微分方程 230

18.2.1　直角坐标形式的质点运动微分方程 230

18.2.2 自然坐标形式的质点运动微分方程 231

18.3　刚体定轴转动微分方程和转动惯量 233

18.3.1 刚体定轴转动的微分方程 233

18.3.2　刚体的转动惯量 234

思考题 238

习题 239

第19章　动能定理 241

19.1　力的功、功率和机械效率 241

19.1.1 力的功 241

19.1.2　常见力的功 242

19.1.3　功率和机械效率 244

19.2　动能和动能定理 246

19.2.1　动能 246

19.2.2　动能定理 249

思考题 253

习题 253

第20章　动静法 256

20.1　惯性力与质点的达朗贝尔原理 256

20.1.1　惯性力的概念 256

20.1.2　质点的达朗贝尔原理 257

20.2　刚体的惯性力简化及轴承反力 258