应用型高等教育“十三五”规划教材 工程力学PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1-1工程力学的研究内容及其任务 1

1-1-1工程力学的研究内容及其任务 1

1-1-2工程力学的研究对象 2

1-1-3工程力学的研究方法 3

1-1-4工程力学的学习方法 4

1-1-5力学的发展 4

1-2荷载的分类与组合 7

1-2-1荷载的分类 7

1-2-2荷载的组合 10

1-3变形固体及其基本假定 10

1-4杆件的几何特性与基本变形形式 11

1-4-1杆件的几何特性 11

1-4-2杆件的基本变形形式 12

思考题 13

第3章 工程力学基础 14

2-1力的基本性质 14

2-1-1基本概念 14

2-1-2力的基本性质 15

2-2力在坐标轴上的投影 20

2-2-1力在平面直角坐标轴上的投影 20

2-2-2合力投影定理 21

2-3力矩 22

2-3-1力矩的基本概念 22

2-3-2合力矩定理 24

2-3-3力矩的平衡 25

2-4力偶 26

2-4-1力偶的概念 26

2-4-2力偶的性质 26

2-5力的平移定理 28

2-6约束与约束反力 29

2-7物体的受力分析与受力图 35

2-8结构计算简图 38

结构计算简图 38

思考题与习题 42

习题参考答案 46

第3章 平面力系 47

3-1平面力系的简化 47

3-1-1力系等效与简化的概念 47

3-1-2平面汇交力系的简化 47

3-1-3平面力偶系的简化 49

3-1-4平面一般力系的简化 50

3-2平面一般力系的平衡 53

3-2-1平面一般力系的平衡条件与平衡方程 53

3-2-2几种特殊平面力系的平衡方程 57

3-3简单刚体系统的平衡问题 60

3-3-1刚体系统静定与静不定的概念 60

3-3-2刚体系统的平衡问题的特点与解法 60

3-4考虑摩擦时物体的平衡 65

3-4-1滑动摩擦 65

3-4-2考虑摩擦时物体的平衡 67

3-4-3摩擦角和自锁 69

思考题与习题 70

习题参考答案 74

第4章 空间力系 76

4-1力在空间直角坐标轴上的投影 76

4-2力对轴之矩 78

4-3空间力系的平衡 80

空间力系的平衡方程 80

4-4物体的重心 82

4-4-1概述 82

4-4-2物体重心坐标公式 82

4-4-3 物体重心与形心的计算 84

思考题与习题 88

习题参考答案 90

第5章 平面图形的几何性质 91

5-1面积矩 91

5-1-1 定义 91

5-1-2面积矩与形心位置坐标的关系 91

5-1-3面积矩的计算 91

5-2惯性矩和惯性积 92

5-2-1惯性矩 92

5-2-2惯性积 92

5-2-3简单图形对形心轴的惯性矩 92

5-3组合截面的惯性矩 94

5-3-1平行移轴公式 94

5-3-2组合截面的惯性矩 94

5-4主惯性轴和主惯性矩 97

5-4-1主惯性轴 97

5-4-2 主惯性矩 97

思考题与习题 97

习题参考答案 99

第6章 杆件的内力分析 100

6-1杆件的基本变形及其特点 100

6-1-1轴向拉伸与压缩 100

6-1-2剪切 101

6-1-3扭转 101

6-1-4平面弯曲 101

6-2内力及其截面法 102

6-2-1内力的概念 102

6-2-2截面法 103

6-3轴向拉伸和压缩杆件的内力分析 104

6-3-1轴力的计算 104

6-3-2轴力图 105

6-4扭转轴的内力分析 107

6-4-1功率、转速与外力偶矩之间的关系 107

6-4-2扭矩、扭矩图 108

6-5梁的内力分析 110

6-5-1梁的内力 110

6-5-2剪力图和弯矩图 113

6-5-3弯矩、剪力和荷载集度间的关系及其应用 116

6-5-4 用叠加法绘弯矩图 120

思考题与习题 124

习题参考答案 127

第7章 轴向拉伸和压缩的强度计算 129

7-1应力的概念 129

7-1-1应力 129

7-1-2变形和应变 130

7-2轴向拉伸和压缩杆件横截面上的应力 130

7-2-1轴向拉（压）杆横截面上的应力 130

7-2-2斜截面上的应力 133

7-3拉（压）杆件的变形 134

7-3-1轴向变形——胡克定律 134

7-3-2横向应变 135

7-4材料在拉伸和压缩时的力学性质 139

7-4-1材料在拉伸时的力学性质 139

7-4-2材料在压缩时的力学性质 143

7-4-3塑性材料和脆性材料的比较 146

7-5拉（压）杆的强度计算 147

7-5-1许用应力和安全系数 147

7-5-2拉（压）杆的强度计算 148

7-6应力集中的概念 150

7-7联接件的强度计算 152

7-7-1剪切的概念及工程实例 152

7-7-2剪切的实用计算 153

7-7-3挤压的实用计算 154

7-7-4实用举例 155

思考题与习题 157

习题参考答案 160

第8章 扭转的强度和刚度计算 161

8-1圆杆扭转时的应力与变形计算 161

8-1-1横截面上的应力 161

8-1-2极惯性矩和扭转截面系数的计算 163

8-1-3圆杆扭转时的变形 166

8-1-4切应力互等定理 剪切胡克定律 167

8-2圆轴扭转时的强度和刚度计算 169

8-2-1圆轴扭转时的强度计算 169

8-2-2圆轴扭转时的刚度计算 169

8-3矩形截面等直杆在自由扭转时的应力与变形 171

思考题与习题 173

习题参考答案 175

第9章 梁的强度和刚度计算 176

9-1梁横截面上的正应力 177

9-1-1试验观察与分析 177

9-1-2正应力计算公式 178

9-1-3正应力公式的使用条件 181

9-2梁横截面上的切应力 182

9-2-1矩形截面梁横截面上的切应力 182

9-2-2其他截面梁的切应力 183

9-3梁的强度计算 185

9-3-1最大应力 185

9-3-2梁的强度条件 186

9-3-3提高梁弯曲强度的措施 191

9-4梁的主应力和主应力迹线 194

9-4-1应力状态的概念 194

9-4-2梁上任一点应力状态的分析 195

9-4-3梁内主应力及主应力迹线 197

9-5二向应力状态下的强度条件——强度理论 201

9-5-1最大拉应力理论（第一强度理论） 201

9-5-2最大拉应变理论（第二强度理论） 202

9-5-3最大切应力理论（第三强度理论） 202

9-5-4形状改变比能理论（第四强度理论） 203

9-6弯曲中心的概念 206

9-7梁的变形和刚度计算 207

9-7-1挠度和转角 208

9-7-2梁的挠曲线近似微分方程 208

9-7-3积分法计算梁的位移 209

9-7-4叠加法求挠度和转角 210

9-7-5梁的刚度校核 212

思考题与习题 213

习题参考答案 218

第10章 杆件在组合变形下的强度计算 220

10-1概述 220

10-2斜弯曲 221

10-2-1外力分析 221

10-2-2内力分析 222

10-2-3应力分析 222

10-2-4强度计算 223

10-2-5挠度计算 223

10-3拉伸（压缩）与弯曲的组合 224

10-3-1外力和内力分析 224

10-3-2应力分析 225

10-3-3强度计算 225

10-4偏心压缩（拉伸） 226

10-4-1偏心压缩（拉伸）时的强度计算 226

10-4-2截面核心 228

思考题与习题 230

习题参考答案 232

第11章 压杆的稳定计算 233

11-1概述 233

11-1-1工程中的稳定问题 233

11-1-2压杆的稳定平衡与不稳定平衡 233

11-2 细长中心压杆的临界力 235

11-2-1两端铰支细长压杆 235

11-2-2 其他支承形式压杆的临界力 236

11-3 超过比例极限时压杆的临界应力、临界应力总图 238

11-3-1临界应力 238

11-3-2欧拉公式的适用范围 238

11-3-3超出比例极限时压杆的临界应力 239

11-4压杆的稳定计算 241

11-4-1稳定条件 241

11-4-2压杆的稳定计算 244

11-5提高压杆稳定性的措施 246

11-5-1选择合理的截面形式 246

11-5-2减小压杆长度和增加杆端约束 246

11-5-3 合理选择材料 246

思考题与习题 247

习题参考答案 249

附录 型钢表 250

主要参考文献 258