工程力学

　　本书为普通高等教育“十二五”规划教材。本书结合编者多年来从事工程力学教学与改革的经验和体会，以工程应用为背景，在工程力学课程教学内容的系统性、逻辑性和完整性等研究探索的基础上，对工程力学课程的教学内容体系、力学概念、例题和习题选配等方面都作了创新改革，以有效地帮助读者建立力学思维、强化力学建模能力和培养解决工程实际问题的能力。全书共14章，由静力学和材料力学两部分组成。静力学部分包括静力学基础，力系的简化，力系的平衡；材料力学部分包括材料力学基础，构件的内力分析，轴向拉伸与压缩，扭转与剪切，弯曲，应力状态分析与强度理论，组合变形，压杆稳定，能量法，超静定结构，动应力与交变应力。本书在每章后安排了内容小结、思考题和习题。书后附录包括平面图形的几何性质，简单载荷作用下梁的变形、型钢规格表和习题答案。本书可作为高等学校工科各专业工程力学课程的教材，也可供高职高专院校师生和工程技术人员参考。

暂缺《工程力学》作者简介

编者
2014年2月于北京目录
前言
主要符号表
绪论1
0?1工程力学的研究内容 1
0?2工程力学的研究方法 3
第一篇静力学
第1章静力学基础 8
1?1静力学基本概念 8
1?2静力学基本原理 11
1?3约束与约束力 14
1?4受力分析与受力图 20
1?5力矩与力偶 22
小结 29
思考题 30
习题 31
第2章力系的简化 34
2?1力系的主矢与主矩 34
2?2力系的简化 37
2?3平行力系的中心与物体的重心 44
小结 47
思考题 48
习题 50
第3章力系的平衡 54
3?1力系的平衡条件与平衡方程 54
3?2物系的平衡60
3?3平面桁架的平衡 66
3?4摩擦平衡问题 71
小结 81
思考题 82
习题 85
第二篇材料力学
第4章材料力学基础 94
4?1变形固体的基本假设 94
4?2外力、内力与截面法 96
4?3应力与应变 100
4?4杆件的变形形式 102
小结 107
思考题 107
习题 109
第5章构件的内力分析 111
5?1构件横截面上的内力 111
5?2内力方程与内力图 115
5?3内力与载荷集度间的关系 122
5?4刚架和曲杆的内力 129
小结 132
思考题 133
习题 135
第6章轴向拉伸与压缩 142
6?1轴向拉压杆的应力 142
6?2轴向拉压杆的应变 146
6?3材料在拉压时的力学性能 149
6?4轴向拉压强度条件 155
6?5应力集中 160
小结 161
思考题 162
习题 163
第7章扭转与剪切 169
7?1薄壁圆筒的扭转 169
7?2圆轴扭转的应力 172
7?3圆轴扭转的变形 177
7?4非圆截面杆的自由扭转 179
7?5联接的实用计算 185
小结 191
思考题 192
习题 194
第8章弯曲 200
8?1弯曲正应力 200
8?2弯曲切应力 211
8?3弯曲变形 222
8?4提高梁的弯曲强度和刚度的措施 232
小结 239
思考题 240
习题 241
第9章应力状态分析与强度理论 249
9?1点的应力状态 249
9?2应力状态分析 252
9?3应力圆分析 259
9?4广义胡克定律 266
9?5强度理论 271
小结 280
思考题 282
习题 285
工 程 力 学目录第10章组合变形 291
10?1拉压与弯曲组合变形 291
10?2斜弯曲 299
10?3弯曲与扭转组合变形 304
小结 309
思考题 310
习题 311
第11章压杆稳定 317
11?1压杆稳定的概念 317
11?2细长压杆的临界压力 320
11?3临界应力图326
11?4压杆稳定条件与合理设计 332
小结 338
思考题 339
习题 341
第12章能量法 344
12?1杆件的应变能 344
12?2应变能密度 351
12?3互等定理 357
12?4卡氏定理 360
12?5虚功原理 364
12?6莫尔定理与图乘法 366
小结376
思考题 378
习题 380
第13章超静定结构 385
13?1超静定结构及其分析方法 385
13?2简单超静定结构 387
13?3力法解超静定结构 397
13?4卡氏定理解超静定结构 410
小结 412
思考题 412
习题 414
第14章动应力与交变应力 420
14?1惯性载荷作用下的动应力 420
14?2冲击应力 423
14?3交变应力及其循环特性 432
14?4疲劳试验与持久极限 435
14?5疲劳强度计算 443
14?6提高构件疲劳强度的措施 447
小结449
思考题 450
习题 453
附录457
附录A平面图形的几何性质 457
A?1静矩和形心 457
A?2惯性矩与惯性积 459
A?3平行移轴公式和转轴公式463
小结 468
思考题 469
习题 471
附录B简单载荷作用下梁的变形473
附录C型钢规格表 475
表C?1热轧等边角钢 475
表C?2热轧不等边角钢 480
表C?3热轧普通槽钢 484
表C?4热轧普通工字钢 487
表C?5热轧L型钢 490
附录D习题答案 491
参考文献 504
主要符号表
a加速度，间距
aK 冲击韧度
A 面积
Abs 挤压计算面积
b 宽度
C 质心
d 直径，距离
D 直径
E 弹性模量，能量
Ek,Ep 动能, 势能
f 动摩擦系数，轴向分布力
fs 静摩擦系数
F 力，外载荷
Fbs 挤压力
Fcr 临界压力
Fd 动载荷，动摩擦力
FN 法向约束力，轴力
FS 剪力
FR 合力
F′R 主矢
Fs 静摩擦力
FI 惯性力
g 重力加速度
G 切变模量
h 高度
i 惯性半径
i,j,kx,y,z轴的单位矢量
Ip 极惯性矩
I, Iy, Iz惯性矩, 对y、z轴的惯性矩
Iyz 对y、z轴的惯性积
k 弹簧刚度系数，曲率，自由度
kd 动荷因数
kσ,kτ 有效应力集中因数
K 应力集中因数，体积弹性模量
l 长度, 跨度
m 滚阻力偶，质量, 分布力偶
M 力偶，主矩，弯矩
Me 扭矩外力偶
Mx, T 扭矩
My, Mz 对y、z轴的力矩，弯矩
n 安全因数，转速
nst 压杆工作安全因数
nσ,nτ,nστ 工作安全因数
N 循环次数，疲劳寿命
N0 循环基数
p 全应力，压力
pαα斜截面上全应力
P 重量，功率
Pk 千瓦功率
q 横向分布力，剪力流
r 循环特性，应力比，半径
R 半径
S 面积
Sy, Sz 对y、z轴的静矩
t 时间
u 应变能密度，应变比能
ud 形状改变应变能密度/比能
uv 体积改变应变能密度/比能
u* 应变余能密度
U 应变能
U* 应变余能
v 速度，挠度
W 外力功，重量
W* 余功
Wp 抗扭截面系数
Wz 抗弯截面系数
x,y,z 直角坐标
工 程 力 学主要符号表Xi 多余约束力
α 角，线膨胀系数，内、外直径比
β 角，表面质量系数
γ 角，切应变
θ 角，单位长度扭转角，横截面转角，体积应变
φ角，相对扭转角，折减因数
φm 摩擦角
δ 滚阻系数，伸长率
δ ij 单位载荷引起的广义位移
δr 虚位移
δW 元功，虚功
Δ 增量，广义位移
Δd 动变形/位移
Δst 静变形/位移
ρ 密度，半径，曲率半径
ψ 断面收缩率
ω 角速度
ε 线应变，正应变
εe 弹性应变
εp 塑性应变
εt 横向线应变
εσ,ετ 尺寸因数
λ 柔度，长细比
λp 对应比例极限σp的柔度
λs 对应屈服极限σs的柔度
λc对应σs/2的柔度
μ 泊松比，长度因数
σ 正应力
τ 切应力
σ1,σ2,σ3 主应力
ε1, ε2, ε3 主应变
σαα斜截面上的正应力
ταα斜截面上的切应力
σ t,σ c 拉伸、压缩正应力
σa 应力幅值，名义应力
σb 材料强度极限
σbs 挤压应力
σcr 临界应力
σd 动应力
σm 平均应力
σmax 最大正应力
σmin 最小正应力
σp 材料比例极限
σr 循环特征r的疲劳极限
σri 相当应力
σs 材料屈服应力
σst 静应力
σ0 极限应力
σ -1,τ -1 光滑试样对称循环持久极限
σ0-1,τ0-1 构件持久极限
σ -1k,τ -1k 有应力集中的持久极限
σ0?2 名义屈服极限
［F］ 许用载荷
［nst］ 许用稳定安全因数
［v］ 许用挠度
［σ］ 许用正应力
［τ］ 许用切应力
［σbs］ 许用挤压应力
［σ-1］ 疲劳许用应力
［σt］,［σc］ 拉伸、压缩许用正应力
［θ］许用单位长度扭转