工程力学（工程静力学与材料力学）第3版

图书标准信息

• 作者 范钦珊
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2018-09
• 版次 3
• ISBN 9787111600572
• 定价 45.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 1页
• 字数 427千字

【内容简介】

根据教育部高等学校力学基础课程教学指导委员会2012 年制订的《高等学校理工科非力学专业力学基础课程教学基本要求》中的《理论力学课程教学基本要求》和《材料力学课程教学基本要求》以及广大读者的意见, 本书增添了一些工程实例图片, 更新了部分例题｡
  从力学素质教育的要求出发, 本书更注重基本概念, 而不追求烦琐的理论推导与数学运算｡与以往同类教材相比, 本书难度有所下降, 工程概念有所加强, 引入了大量涉及广泛领域的工程实例及与工程有关的例题和习题｡
  全书除“工程力学课程总论” 外, 分为2 篇, 共12 章｡第1 篇为工程静力学, 包括: 工程静力学基础､力系的简化､工程构件的静力学平衡问题等共3 章｡第2 篇为材料力学, 包括: 材料力学的基本概念､杆件的内力图､拉压杆件的应力变形分析与强度设计､梁的强度问题､梁的位移分析与刚度设计､圆轴扭转时的应力变形分析与强度刚度设计､复杂受力时构件的强度设计､压杆的稳定性分析与设计､动载荷与疲劳强度简述等共9 章｡
  本书适用于开设少学时工程力学课程的各专业, 也可以作为专科､成人教育各专业的工程力学教材｡

【目录】

目录

第3 版前言

第2 版前言

第1 版前言

工程力学课程总论

 0. 1 工程力学课程内容及其在工程设计中的

作用  1

 0. 2 工程力学的研究模型  5

 0. 3 工程力学课程的分析方法  5

第1 篇 工程静力学

第1 章 工程静力学基础  8

 1. 1 力和力矩  8

  1. 1. 1 力的概念  8

  1. 1. 2 作用在刚体上的力的效应与力的

可传性  9

  1. 1. 3 力对点之矩  9

  1. 1. 4 力系的概念  11

  1. 1. 5 合力矩定理  11

 1. 2 力偶及其性质  12

  1. 2. 1 力偶  12

  1. 2. 2 力偶的性质  13

  1. 2. 3 力偶系及其合成  13

 1. 3 约束与约束力  14

  1. 3. 1 约束与约束力的概念  14

  1. 3. 2 柔性约束  14

  1. 3. 3 光滑刚性面约束  15

  1. 3. 4 光滑铰链约束  15

  1. 3. 5 滑动轴承与推力轴承  17

 1. 4 平衡的概念  17

  1. 4. 1 二力平衡与二力构件  17

  1. 4. 2 不平行的三力平衡条件  19

  1. 4. 3 加减平衡力系原理  19

 1. 5 受力分析方法与过程  19

  1. 5. 1 受力分析概述  19

  1. 5. 2 受力图绘制方法应用举例  20

 1. 6 结论与讨论  22

  1. 6. 1 关于约束与约束力  22

  1. 6. 2 关于受力分析  22

  1. 6. 3 关于二力构件  23

  1. 6. 4 关于工程静力学中某些原理的

适用性  23

 习题  24

第2 章 力系的简化  27

 2. 1 力系等效与简化的概念  27

  2. 1. 1 力系的主矢与主矩  27

  2. 1. 2 力系等效的概念  27

  2. 1. 3 力系简化的概念  28

 2. 2 力系简化的基础———力向一点平移

定理  28

 2. 3 平面力系的简化  29

  2. 3. 1 平面汇交力系与平面力偶系的

简化结果  29

  2. 3. 2 平面一般力系向一点简化  29

  2. 3. 3 平面力系的简化结果  30

 2. 4 固定端约束的约束力  32

 2. 5 结论与讨论  33

  2. 5. 1 关于力的矢量性质的讨论  33

  2. 5. 2 关于平面力系简化结果的讨论  33

  2. 5. 3 关于实际约束的讨论  33

 习题  33

第3 章 工程构件的静力学平衡问题  36

 3. 1 平面力系的平衡条件与平衡方程  36

  3. 1. 1 平面一般力系的平衡条件与平衡

方程  36

  3. 1. 2 平面一般力系平衡方程的其他

形式  40

 3. 2 简单的刚体系统平衡问题  42

  3. 2. 1 刚体自由度的概念  42

  3. 2. 2 刚体系统静定与超静定的概念  43

  3. 2. 3 刚体系统的平衡问题的特点与

解法  44

 3. 3 考虑摩擦时的平衡问题  47

  3. 3. 1 滑动摩擦定律  48

  3. 3. 2 考虑摩擦时构件的平衡问题  49

 3. 4 结论与讨论  51

  3. 4. 1 关于坐标系和力矩中心的选择  51

  3. 4. 2 关于受力分析的重要性  51

  3. 4. 3 关于求解刚体系统平衡问题时

要注意的几个方面  52

  3. 4. 4 摩擦角与自锁的概念  53

  3. 4. 5 空间力系平衡条件与平衡方程

简述  55

 习题  56

第2 篇 材料力学

第4 章 材料力学的基本概念  61

 4. 1 关于材料的基本假定  61

  4. 1. 1 均匀连续性假定  61

  4. 1. 2 各向同性假定  62

  4. 1. 3 小变形假定  62

 4. 2 弹性杆件的外力与内力  62

  4. 2. 1 外力  62

  4. 2. 2 内力  62

  4. 2. 3 截面法 内力分量  63

 4. 3 弹性体受力与变形特征  64

 4. 4 杆件横截面上的应力  65

  4. 4. 1 正应力与切应力的定义  65

  4. 4. 2 正应力､切应力与内力分量之间的

关系  65

 4. 5 正应变与切应变  66

 4. 6 线弹性材料的应力-应变关系  67

 4. 7 杆件受力与变形的基本形式  67

  4. 7. 1 拉伸或压缩  67

  4. 7. 2 剪切  67

  4. 7. 3 扭转  67

  4. 7. 4 平面弯曲  68

  4. 7. 5 组合受力与变形  68

 4. 8 结论与讨论  69

  4. 8. 1 关于工程静力学模型与材料力学

模型  69

  4. 8. 2 关于弹性体受力与变形特点  69

  4. 8. 3 关于工程静力学概念与原理在

材料力学中的可用性与限制性  69

 习题  69

第5 章 杆件的内力图  71

 5. 1 基本概念与基本方法  71

  5. 1. 1 整体平衡与局部平衡的概念  71

  5. 1. 2 杆件横截面上的内力与外力的

相依关系  71

  5. 1. 3 控制面  72

  5. 1. 4 杆件内力分量的正负号规则  72

  5. 1. 5 截面法确定指定横截面上的内力

分量  72

 5. 2 轴力图与扭矩图  73

  5. 2. 1 轴力图  73

  5. 2. 2 扭矩图  75

 5. 3 剪力图与弯矩图  76

  5. 3. 1 剪力方程与弯矩方程  76

  5. 3. 2 载荷集度､剪力､弯矩之间的

微分关系  78

  5. 3. 3 剪力图与弯矩图的绘制  79

 5. 4 结论与讨论  82

  5. 4. 1 几点重要结论  82

  5. 4. 2 正确应用力系简化方法确定控制

面上的内力分量  83

  ∗5. 4. 3 剪力､弯矩与载荷集度之间的

微分关系的证明  83

 习题  84

第6 章 拉压杆件的应力变形分析与

强度设计  86

 6. 1 拉伸与压缩杆件的应力与变形  86

  6. 1. 1 应力计算  86

  6. 1. 2 变形计算  87

 6. 2 拉伸与压缩杆件的强度设计  92

  6. 2. 1 强度设计准则､安全因数与许用

应力  92

  6. 2. 2 三类强度计算问题  93

  6. 2. 3 强度设计准则应用举例  93

 6. 3 拉伸与压缩时材料的力学性能  95

  6. 3. 1 材料拉伸时的应力-应变曲线  95

  6. 3. 2 韧性材料拉伸时的力学性能  96

  6. 3. 3 脆性材料拉伸时的力学性能  97

  6. 3. 4 强度失效概念与失效应力  97

  6. 3. 5 压缩时材料的力学性能  98

 6. 4 结论与讨论  99

  6. 4. 1 本章的主要结论  99

  6. 4. 2 关于应力和变形公式的应用

条件  99

  ∗6. 4. 3 关于加力点附近区域的应力

分布  100

  ∗6. 4. 4 关于应力集中的概念  100

  ∗6. 4. 5 拉伸和压缩超静定问题简述  101

 习题  103

第7 章 梁的强度问题  106

 7. 1 工程中的弯曲构件  106

 7. 2 与应力分析相关的截面图形几何

性质  107

  7. 2. 1 静矩､形心及其相互关系  107

  7. 2. 2 惯性矩､极惯性矩､惯性积､

惯性半径  109

  7. 2. 3 惯性矩与惯性积的移轴定理  110

  7. 2. 4 惯性矩与惯性积的转轴定理  111

  7. 2. 5 主轴与形心主轴､主惯性矩与

形心主惯性矩  111

 7. 3 平面弯曲时梁横截面上的正应力  113

  7. 3. 1 平面弯曲与纯弯曲的概念  113

  7. 3. 2 纯弯曲时梁横截面上正应力

分析  114

  7. 3. 3 梁的弯曲正应力公式的应用与

推广  117

 7. 4 平面弯曲曲率与正应力公式应用

举例  118

 7. 5 梁的强度计算  121

  7. 5. 1 梁的失效判据  121

  7. 5. 2 梁的弯曲强度计算准则  121

  7. 5. 3 梁的弯曲强度计算步骤  122

 7. 6 斜弯曲  126

 7. 7 弯矩与轴力同时作用时横截面上的

正应力  128

 7. 8 结论与讨论  131

  7. 8. 1 关于弯曲正应力公式的应用

条件  131

  7. 8. 2 弯曲切应力的概念  131

  7. 8. 3 关于截面的惯性矩  132

  7. 8. 4 提高梁强度的措施  132

 习题  134

第8 章 梁的位移分析与刚度设计  139

 8. 1 基本概念  139

  8. 1. 1 梁弯曲后的挠度曲线  139

  8. 1. 2 梁的挠度与转角  140

  8. 1. 3 梁的位移与约束密切相关  140

  8. 1. 4 梁的位移分析的工程意义  141

 8. 2 小挠度微分方程及其积分  142

  8. 2. 1 小挠度曲线微分方程  142

  8. 2. 2 积分常数的确定 约束条件与连续

条件  143

 8. 3 工程中的叠加法  145

  8. 3. 1 叠加法应用于多个载荷作用的

情形  145

  8. 3. 2 叠加法应用于间断性分布载荷

作用的情形  147

 8. 4 简单的超静定梁  148

  8. 4. 1 求解超静定梁的基本方法  148

  8. 4. 2 几种简单的超静定问题示例  148

 8. 5 梁的刚度设计  149

  8. 5. 1 刚度设计准则  149

  8. 5. 2 刚度设计举例  150

 8. 6 结论与讨论  152

  8. 6. 1 关于变形和位移的相依关系  152

  8. 6. 2 关于梁的连续光滑曲线  152

  ∗ 8. 6. 3 关于求解超静定问题的讨论  152

8. 6. 4 关于求解超静定结构特性的

讨论  153

  8. 6. 5 提高刚度的途径  154

 习题  156

第9 章 圆轴扭转时的应力变形分析与

强度刚度设计  159

 9. 1 工程上传递功率的圆轴及其扭转

变形  159

 9. 2 切应力互等定理  159

 9. 3 圆轴扭转时的切应力分析  160

  9. 3. 1 变形协调方程  161

  9. 3. 2 弹性范围内的切应力-切应变

关系  161

  9. 3. 3 静力学方程  161

  9. 3. 4 圆轴扭转时横截面上的切应力

表达式  162

 9. 4 承受扭转时圆轴的强度设计与刚度

设计  165

  9. 4. 1 扭转试验与扭转破坏现象  165

  9. 4. 2 扭转强度设计  166

  9. 4. 3 抗扭刚度设计  168

 9. 5 结论与讨论  169

  9. 5. 1 关于圆轴强度与刚度设计  169

  9. 5. 2 矩形截面杆扭转时的切应力  169

 习题  171

第10 章 复杂受力时构件的强度

设计  174

 10. 1 基本概念  174

  10. 1. 1 什么是应力状态, 为什么要研究

应力状态  174

  10. 1. 2 应力状态分析的基本方法  175

  10. 1. 3 建立复杂受力时失效判据的

思路与方法  175

 10. 2 平面应力状态分析———任意方向面

上应力的确定  176

  10. 2. 1 方向角与应力分量的正负号

约定  176

  10. 2. 2 微元的局部平衡方程  177

  10. 2. 3 平面应力状态中任意方向面上

的正应力与切应力  177

 10. 3 应力状态中的主应力与最大切

应力  178

  10. 3. 1 主平面､主应力与主方向  178

  10. 3. 2 平面应力状态的三个主应力  179

  10. 3. 3 面内最大切应力与一点的最大

切应力  179

 10. 4 分析应力状态的应力圆方法  183

  10. 4. 1 应力圆方程  183

  10. 4. 2 应力圆的画法  183

  10. 4. 3 应力圆的应用  184

 10. 5 复杂应力状态下的应力-应变关系 应变

能密度  186

  10. 5. 1 广义胡克定律  186

  10. 5. 2 各向同性材料各弹性常数之间

的关系  187

  10. 5. 3 总应变能密度  188

  10. 5. 4 体积改变能密度与畸变能

密度  188

 10. 6 复杂应力状态下的强度设计准则  189

  10. 6. 1 最大拉应力准则  189

  ∗10. 6. 2 最大拉应变准则  190

  10. 6. 3 最大切应力准则  191

  10. 6. 4 畸变能密度准则  191

 10. 7 圆轴承受弯曲与扭转共同作用时的

强度计算  193

  10. 7. 1 计算简图  193

  10. 7.