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工程力学  静力学和材料力学  第3版
工程力学  静力学和材料力学  第3版

工程力学 静力学和材料力学 第3版PDF电子书下载

工业技术

  • 电子书积分:14 积分如何计算积分?
  • 作 者:唐静静,范钦珊编著
  • 出 版 社:北京:高等教育出版社
  • 出版年份:2017
  • ISBN:9787040473391
  • 页数:404 页
图书介绍:本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,是在第2版的基础上,根据我国高等教育和教学改革的发展趋势,以及素质教育与创新精神培养的要求,力求在原有的基础上,充分反映近年来工程力学(静力学和材料力学)教学第一线的新成果、新经验。根据教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会2012年制订的“理论力学课程教学基本要求”、“材料力学课程教学基本要求”,以及广大读者的意见,这一版在内容与体系方面做了一些调整,丰富了习题的类型,更新了部分习题及最新的反映工程实际的图片。全书进行新形态教材一体化设计,以二维码的形式引入了与教学内容相关的工程成果与灾难性工程事故分析的视频20余个,以帮助读者深化对教学内容的理解。师生可扫描教材上的二维码链接直接观看,亦可登录书后网站观看。本书分静力学和材料力学两篇。静力学篇包括:静力学基础、力系的简化、静力学平衡问题等;材料力学篇包括:材料力学基本概念、拉伸与压缩、圆轴扭转、梁的弯曲(1)——弯曲内力、梁的弯曲(2)——几何性质、梁的弯曲(3)——弯曲应力与强度设计、弯曲刚度、应力状态与强度理论、组合受力与变形、压杆稳定、动载荷与疲劳强度概述。
《工程力学 静力学和材料力学 第3版》目录

工程力学课程概论 1

1 工程力学与工程密切相关 1

2 工程力学的主要内容与分析模型 6

2-1 工程力学的主要内容 6

2-2 工程力学的两种分析模型 8

3 工程力学的分析方法 9

3-1 工程力学的理论分析方法 9

3-2 工程力学的实验分析方法 10

3-3 工程力学的计算机分析方法 10

第一篇 静力学 12

第1章 静力学基础 12

1-1 力和力矩 12

1-1-1 力的概念 12

1-1-2 作用在刚体上的力的运动效应与力的可传性 13

1-1-3 力对点之矩 15

1-1-4 力系的概念 17

1-1-5 合力矩定理 17

1-2 力偶及其性质 18

1-2-1 力偶 18

1-2-2 力偶的性质 19

1-2-3 力偶系及其合成 20

1-3 约束与约束力 21

1-3-1 约束与约束力的概念 21

1-3-2 柔性约束 21

1-3-3 光滑面约束 22

1-3-4 光滑铰链约束 23

1-3-5 滚珠轴承与止推轴承 25

1-4 平衡的概念 26

1-4-1 二力平衡与二力构件 26

1-4-2 不平行的三力平衡条件 28

1-4-3 加减平衡力系原理 28

1-5 受力分析方法与过程 29

1-5-1 受力分析概述 29

1-5-2 受力图绘制方法应用举例 30

1-6 小结与讨论 32

1-6-1 关于约束与约束力 32

1-6-2 关于受力分析 32

1-6-3 关于二力构件 33

1-6-4 关于静力学中某些原理的适用性 33

习题 34

第2章 力系的简化 38

2-1 力系等效与简化的概念 38

2-1-1 力系的主矢与主矩 38

2-1-2 等效的概念 39

2-1-3 简化的概念 39

2-2 力系简化的基础——力向一点平移定理 39

2-3 平面力系的简化 40

2-3-1 平面汇交力系与平面力偶系的合成结果 40

2-3-2 平面一般力系向一点简化 41

2-3-3 平面力系的简化结果 41

2-4 固定端约束的约束力 43

2-5 小结与讨论 45

2-5-1 关于力的矢量性质的讨论 45

2-5-2 关于平面力系简化结果的讨论 45

2-5-3 关于实际约束的讨论 45

习题 46

第3章 静力学平衡问题 50

3-1 平面力系的平衡条件与平衡方程 50

3-1-1 平面一般力系的平衡条件与平衡方程 50

3-1-2 平面一般力系平衡方程的其他形式 55

3-1-3 平面汇交力系与平面力偶系的平衡方程 57

3-2 简单的空间力系平衡问题 57

3-2-1 力对轴之矩 58

3-2-2 空间力系的简化 60

3-2-3 空间力系的平衡条件 61

3-3 简单的刚体系统平衡问题 63

3-3-1 刚体系统静定与静不定的概念 63

3-3-2 刚体系统的平衡问题的特点与解法 64

3-4 考虑摩擦时的平衡问题 69

3-4-1 滑动摩擦定律 69

3-4-2 考虑摩擦时的平衡问题 70

3-5 小结与讨论 72

3-5-1 关于坐标系和力矩中心的选择 72

3-5-2 关于受力分析的重要性 73

3-5-3 关于求解刚体系统平衡问题时应注意的几个方面 74

3-5-4 摩擦角与自锁的概念 75

习题 77

第二篇 材料力学 89

第4章 材料力学的基本概念 89

4-1 关于材料的基本假定 90

4-1-1 均匀连续性假定 90

4-1-2 各向同性假定 90

4-1-3 小变形假定 90

4-2 弹性杆件的外力与内力 91

4-2-1 外力 91

4-2-2 内力与内力分量 91

4-2-3 截面法 91

4-3 弹性体受力与变形特点 94

4-4 杆件横截面上的应力 95

4-4-1 正应力与剪应力定义 95

4-4-2 应力与内力分量之间的关系 96

4-5 正应变与剪应变 97

4-6 线弹性材料的应力-应变关系 98

4-7 杆件受力与变形的基本形式 98

4-7-1 拉伸或压缩 98

4-7-2 剪切 99

4-7-3 扭转 99

4-7-4 平面弯曲 100

4-7-5 组合受力与变形 100

4-8 小结与讨论 101

4-8-1 关于静力学模型与材料力学模型 101

4-8-2 关于静力学概念与原理在材料力学中的可用性与限制性 101

习题 101

第5章 轴向拉伸与压缩 104

5-1 工程中承受拉伸与压缩的杆件 104

5-2 轴力与轴力图 106

5-3 拉压杆件的应力与变形 108

5-3-1 应力计算 108

5-3-2 变形计算 108

5-4 拉压杆件的强度计算 114

5-4-1 强度条件、安全因数与许用应力 114

5-4-2 三类强度计算问题 114

5-4-3 强度计算举例 115

5-5 拉伸与压缩时材料的力学性能 118

5-5-1 材料拉伸时的应力-应变曲线 118

5-5-2 韧性材料拉伸时的力学性能 119

5-5-3 脆性材料拉伸时的力学性能 120

5-5-4 强度失效概念与极限应力 121

5-5-5 压缩时材料的力学性能 122

5-6 小结与讨论 123

5-6-1 本章的主要结论 123

5-6-2 关于应力和变形公式的应用条件 124

5-6-3 加力点附近区域的应力分布 125

5-6-4 应力集中的概念 126

5-6-5 拉伸和压缩静不定问题概述 127

习题 129

第6章 圆轴扭转 134

6-1 工程上传递功率的圆轴及其扭转变形 134

6-2 扭矩与扭矩图 137

6-2-1 外加扭转力偶矩与功率、转速之间的关系 137

6-2-2 截面法确定圆轴横截面上的扭矩 137

6-2-3 扭矩的正负号规则 138

6-2-4 扭矩图 138

6-3 剪应力互等定理 139

6-4 圆轴扭转时的剪应力分析 140

6-4-1 平面假定 140

6-4-2 变形协调方程 141

6-4-3 弹性范围内的剪应力-剪应变关系 142

6-4-4 静力学方程 142

6-4-5 圆轴扭转时横截面上的剪应力表达式 143

6-5 圆轴扭转时的强度与刚度计算 146

6-5-1 圆轴扭转实验与破坏现象 146

6-5-2 圆轴扭转强度计算 147

6-5-3 圆轴扭转刚度计算 149

6-6 小结与讨论 150

6-6-1 圆轴扭转强度与刚度计算及其他 150

6-6-2 矩形截面杆扭转时的剪应力 151

6-6-3 扭转静不定问题概述 153

习题 154

第7章 梁的弯曲(1)——弯曲内力 158

7-1 工程中的弯曲构件 158

7-2 剪力方程与弯矩方程 160

7-2-1 弯曲时梁横截面上的剪力与弯矩 160

7-2-2 剪力与弯矩的正负号规则 160

7-2-3 截面法确定指定截面上剪力和弯矩 161

7-2-4 剪力方程和弯矩方程 163

7-3 剪力图和弯矩图 166

7-4 小结与讨论 170

7-4-1 弯矩、剪力与载荷集度之间的微分关系 170

7-4-2 绘制弯矩图和剪力图时要注意的几个问题 175

习题 176

第8章 梁的弯曲(2)——与应力分析相关的截面几何性质 179

8-1 为什么要研究截面图形的几何性质 179

8-2 静矩、形心及其相互关系 180

8-3 惯性矩、极惯性矩、惯性积、惯性半径 182

8-4 惯性矩与惯性积的移轴定理 184

8-5 惯性矩与惯性积的转轴定理 185

8-6 主轴与形心主轴、主惯性矩与形心主惯性矩 185

8-7 小结与讨论 187

习题 188

第9章 梁的弯曲(3)——弯曲应力与弯曲强度计算 191

9-1 平面弯曲与纯弯曲的概念 191

9-2 纯弯曲时梁横截面上的正应力分析 192

9-3 梁的弯曲正应力公式的应用与推广 197

9-3-1 计算梁的弯曲正应力需要注意的几个问题 197

9-3-2 纯弯曲正应力可以推广到横向弯曲 198

9-4 平面弯曲正应力公式应用举例 198

9-5 基于弯曲正应力的梁的强度计算 201

9-5-1 梁的失效判据 201

9-5-2 梁的弯曲强度条件 201

9-5-3 梁的弯曲强度计算步骤 201

9-6 小结与讨论 206

9-6-1 弯曲正应力公式的应用条件 206

9-6-2 弯曲剪应力的概念 207

9-6-3 剪切与挤压假定计算 208

9-6-4 提高梁强度的措施 211

习题 214

第10章 弯曲刚度 221

10-1 弯曲变形与位移的基本概念 221

10-1-1 梁弯曲后的挠度曲线 221

10-1-2 梁的挠度与转角 222

10-1-3 梁的位移与约束密切相关 223

10-1-4 梁的位移分析的工程意义 223

10-2 小挠度微分方程及其积分 224

10-2-1 小挠度曲线微分方程 224

10-2-2 积分常数的确定、约束条件与连续条件 226

10-3 工程中的叠加法 228

10-3-1 叠加法应用于多个载荷作用的情形 228

10-3-2 叠加法应用于间断性分布载荷作用的情形 230

10-4 简单的静不定梁 231

10-5 弯曲刚度计算 233

10-5-1 弯曲刚度条件 233

10-5-2 刚度计算举例 233

10-6 小结与讨论 236

10-6-1 关于变形和位移的相依关系 236

10-6-2 关于梁的连续光滑曲线 237

10-6-3 关于求解静不定问题的讨论 238

10-6-4 关于静不定结构特性的讨论 239

10-6-5 提高弯曲刚度的途径 239

习题 243

第11章 应力状态与强度理论 249

11-1 基本概念 249

11-1-1 什么是应力状态,为什么要研究应力状态 249

11-1-2 怎样表示一点处的应力状态 250

11-1-3 怎样建立一般应力状态下的强度条件 251

11-2 平面应力状态中任意方向面上的应力分析 252

11-2-1 方向角与应力分量的正负号规则 252

11-2-2 微元的局部平衡 253

11-2-3 平面应力状态中任意方向面上的正应力与剪应力 253

11-3 应力状态中的主应力与最大剪应力 255

11-3-1 主平面、主应力与主方向 255

11-3-2 平面应力状态的三个主应力 255

11-3-3 面内最大剪应力与一点处的最大剪应力 256

11-4 分析应力状态的应力圆方法 260

11-4-1 应力圆方程 260

11-4-2 应力圆的画法 260

11-4-3 应力圆的应用 261

11-5 一般应力状态下的应力-应变关系 应变能密度 263

11-5-1 广义胡克定律 263

11-5-2 各向同性材料各弹性常数之间的关系 265

11-5-3 总应变能密度 266

11-5-4 体积改变能密度与畸变能密度 267

11-6 一般应力状态下的强度条件 268

11-6-1 第一强度理论 268

11-6-2 第二强度理论 269

11-6-3 第三强度理论 270

11-6-4 第四强度理论 271

11-7 小结与讨论 273

11-7-1 关于应力状态的几点重要结论 273

11-7-2 平衡方法是分析应力状态最重要、最基本的方法 273

11-7-3 关于应力状态的不同的表示方法 274

11-7-4 正确应用广义胡克定律 274

11-7-5 应用强度理论需要注意的几个问题 275

习题 276

第12章 组合受力与变形杆件的强度计算 282

12-1 斜弯曲 282

12-1-1 产生斜弯曲的加载条件 282

12-1-2 叠加法确定横截面上的正应力 282

12-1-3 最大正应力与强度条件 283

12-2 拉伸(压缩)与弯曲的组合 287

12-3 弯曲与扭转的组合 291

12-3-1 计算简图 291

12-3-2 危险点及其应力状态 292

12-3-3 强度条件与设计公式 293

12-4 薄壁容器强度设计简述 296

12-5 小结与讨论 298

12-5-1 关于中性轴的讨论 298

12-5-2 关于强度计算的全过程 299

习题 299

第13章 压杆的稳定性问题 304

13-1 压杆稳定性的基本概念 304

13-1-1 平衡状态的稳定性和不稳定性 304

13-1-2 临界状态与临界载荷 305

13-1-3 三种类型压杆的不同临界状态 305

13-2 细长压杆的临界载荷——欧拉临界力 306

13-2-1 两端铰支的细长压杆 306

13-2-2 其他刚性支承细长压杆临界载荷的通用公式 308

13-3 长细比的概念 三类不同压杆的判断 309

13-3-1 长细比的定义与概念 309

13-3-2 三类不同压杆的区分 309

13-3-3 三类压杆的临界应力公式 310

13-3-4 临界应力总图与λp、λs的确定 311

13-4 压杆稳定性计算 312

13-4-1 压杆稳定性计算内容 312

13-4-2 安全因素法与稳定性安全条件 312

13-4-3 压杆稳定性计算过程 312

13-5 压杆稳定性计算示例 313

13-6 小结与讨论 317

13-6-1 稳定性计算的重要性 317

13-6-2 影响压杆承载能力的因素 318

13-6-3 提高压杆承载能力的主要途径 318

13-6-4 稳定性计算中需要注意的几个重要问题 319

习题 322

第14章 动载荷与疲劳强度简述 327

14-1 等加速直线运动时构件上的惯性力与动应力 327

14-2 旋转构件的受力分析与动应力计算 328

14-3 冲击载荷与冲击应力计算 332

14-3-1 冲击载荷概述 332

14-3-2 冲击的两种主要模式 334

14-3-3 计算冲击载荷的基本假定 335

14-3-4 机械能守恒定律的应用 335

14-3-5 冲击动荷因数 337

14-4 疲劳强度简述 339

14-4-1 承受交变应力的火车车轴 339

14-4-2 交变应力的名词和术语 340

14-4-3 疲劳破坏特征 343

14-5 疲劳极限与应力-寿命曲线 345

14-6 影响疲劳极限的因素 346

14-6-1 应力集中的影响——有效应力集中因数 347

14-6-2 零件尺寸的影响——尺寸因数 347

14-6-3 表面加工质量的影响——表面质量因数 348

14-7 基于无限寿命设计方法的疲劳强度设计 348

14-7-1 构件寿命的概念 348

14-7-2 无限寿命设计方法——安全因数法 349

14-7-3 等幅对称应力循环下的工作安全因数 350

14-7-4 等幅交变应力作用下的疲劳寿命估算 350

14-8 小结与讨论 351

14-8-1 不同情形下动荷系数具有不同的形式 351

14-8-2 运动物体突然制动或刹车时的动载荷与动应力 351

14-8-3 减小冲击力的有效措施 352

14-8-4 提高构件疲劳强度的途径 353

习题 354

附录A 型钢规格表 359

附录B 习题答案 375

索引 384

参考文献 389

Synopsis 390

Contents 391

主编简介 401

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