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工程力学:Ⅱ

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作者郭应征

出版社中国电力出版社有限责任公司

ISBN9787519852665

出版时间2021-03

装帧平装

开本16开

定价50元

货号11008787

上书时间2024-12-23

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品相描述:全新
商品描述
作者简介
郭应征,东南大学成贤学院土木工程学院副院长,教授。授课科目:《工程力学》《理论力学》《材料力学》《建筑力学》。

目录
前言
绪论1
§0.1工程力学(Ⅱ)的任务和研究方法1
§0.2变形固体及其基本假设2
§0.3杆件变形的基本形式2
第1章拉伸与压缩4
§1.1轴向拉伸与压缩的概念及实例4
§1.2内力及轴力与轴力图5
§1.3应力及拉伸或压缩杆的应力9
§1.4拉伸或压缩杆的变形12
§1.5拉伸或压缩时材料的力学性能18
§1.6拉伸或压缩杆的强度计算24
§1.7拉压超静定问题28
§1.8工程应用实训31
习题33
第2章扭转40
§2.1扭转的概念及工程实例40
§2.2外力偶矩及扭矩与扭矩图41
§2.3薄壁圆筒的扭转44
§2.4扭转圆形截面轴的应力与强度计算46
§2.5扭转圆形截面轴的变形与刚度计算50
§2.6矩形截面轴扭转的概念54
§2.7工程应用实训56
习题57
第3章弯曲内力61
§3.1对称弯曲的概念及工程实例61
§3.2梁的计算简图62
§3.3剪力与弯矩66
§3.4剪力图与弯矩图70
§3.5荷载集度、剪力及弯矩之间的微分关系73
§3.6用微分关系作剪力图和弯矩图75
§3.7用叠加法作弯矩图78
§3.8工程应用实训82
习题83
第4章弯曲应力90
§4.1纯弯曲时梁横截面上的正应力90
§4.2惯性矩与平行轴定理94
§4.3弯曲正应力的强度计算96
§4.4梁横截面上的切应力99
§4.5弯曲切应力的强度计算100
§4.6提高梁弯曲强度的措施102
§4.7工程应用实训104
习题105
第5章弯曲变形110
§5.1梁的转角和挠度110
§5.2用积分法求梁的变形111
§5.3用叠加法求梁的变形113
§5.4梁的刚度计算及提高弯曲刚度的措施116
§5.5简单超静定梁118
§5.6工程应用实训120
习题121
第6章应力状态与强度理论125
§6.1应力状态的概念及工程实例125
§6.2平面应力状态分析128
§6.3空间应力状态135
§6.4广义胡克定律137
§6.5复杂应力状态下的应变能密度139
§6.6强度理论的概念140
§6.7工程中常用的强度理论141
§6.8工程应用实训146
习题147
第7章组合变形与连接件实用计算154
§7.1组合变形的概念及工程实例154
§7.2两个互相垂直平面内的弯曲155
§7.3拉伸或压缩与弯曲的组合157
§7.4偏心压缩与截面核心162
§7.5弯曲与扭转的组合165
§7.6连接件实用计算170
§7.7工程应用实训175
习题175
第8章压杆稳定185
§8.1压杆稳定的概念及工程实例185
§8.2细长压杆的临界力186
§8.3非细长压杆的临界应力191
§8.4压杆的稳定计算194
§8.5提高压杆稳定性的措施201
§8.6工程应用实训202
习题203
第9章动荷载与疲劳强度208
§9.1匀加速直线运动构件的动应力208
§9.2匀速转动构件的动应力210
§9.3受冲击构件的应力与变形211
§9.4疲劳强度216
§9.5工程应用实训219
习题219
第10章能量方法225
§10.1杆件的应变能225
§10.2卡氏定理228
§10.3单位荷载法与莫尔积分231
§10.4计算莫尔积分的图乘法236
§10.5工程应用实训239
习题239
附录热轧普通型钢规格245

内容摘要

§01工程力学(Ⅱ)的任务和研究方法

在土木工程中,由土木工程材料按一定方式组成用以承受荷载并完成指定功能的构筑物,统称为结构,如桥梁、摩天大楼、厂房、电视塔和水坝等。按照一定方式组成复杂结构的每个基本组成部分,如杆、柱、梁和板等,通常称为构件。一切构件都是由同体形态的材料制成的。在外力作用下,构件的几何形状和尺寸大小都要发生一定程度的改变·这种改变称为变形。若所受外力不断增加,最后构件就会破坏。

工程构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。工程构件的失效形式很多·通常可分为三类:

强度失效,是指构件在外力作用下发生断裂或产生不可恢复的变形;

刚度失效,是指构件在外力作用下产生过大的弹性变形;

稳定性失效,是指构件在轴向压力作用下其原有平衡形态发生突然转变。

在土木工程中,为保证结构能正常工作而不失效,要求各个构件都必须具有足够的强度、刚度和稳定性。不仅要求每个构件既安全又适用,而且还是最经济的。安全、适用和经济是任何工程构件和结构必须满足的三个基本要求。

在研究构件的强度、刚度和稳定性时,还应了解材料在外力作用下的力学性能,材料的力学性能要由材料试验来测定。因此,研究材料的力学性能也是本书的重要内容。

工程力学(Ⅱ)的任务是研究各种材料及构件在外力作用下所表现出的力学性能,在满足强度、刚度和稳定性的条件下,为工程构件的力学设计提供必要的理论基础和分析计算方法,以保证设计出的构件能够满足安全、适用和经济的要求。

工程力学(Ⅱ)中所研究的问题,都是工程或牛活实际中的问题。遵循认识论的规律,其研究方法首先是从生活、工程或试验中观察各种现象,从复杂的现象中抓住共性,找出反映事物本质的主要因素,略去次要因素,经过简化,把实际物体抽象为力学模型,建立力学模型是工程力学研究方法中很重要的一个步骤。因为实际中的力学问题往往是很复杂的,这就需要对同一个研究对象,为了不同的研究目的,进行多次试验、反复观察、仔细分析,抓住问题的本质,做出正确的假设,使问题简化,从而达到在满足一定精确度的要求下用简单的模型解决问题的目的。

工程力学(Ⅱ)的研究与数学有着密切的关系,建立了力学模型以后,还要按照力学的基本概念和定理,对力学模型进行数学描述,建立力学量之间的数量关系,得到力学方程,即数学模型。然后,经过逻辑推理和数学演绎进行理论分析和计算,或用计算机求数值解。最后,所得到的结果和结论是否正确,还要进一步通过试验或工程实践来检验。

§02变形固体及其基本假设

工程力学(Ⅱ)研究构件的强度、刚度、稳定性等问题,物体的变形将成为主要矛盾,将物体视为变形固体。任何固体在外力作用下均将发生变形.若卸除外力后能完全消失的变形,称为弹性变形;不能消失而残留下来的那一部分变形,则称为塑性变形。

变形固体有多方面的属性,研究的角度不同,侧重面也不一样。本书从宏观的角度研究物体内部的受力和变形规律,为得到简化的力学模型,一般认为变形固体具有如下基本属性:

(1)均匀、连续性。实际变形固体的材料,从微观层次看是不连续的,因为组成固体的粒子之间存在空隙。但这种空隙与构件的尺寸相比极其微小,于是可理想化地认为固体内部毫无空隙地充满了物质,这就是变形固体的连续性假设。另外,组成固体的粒子,彼此的物理性质并不完全相同,但因构件的任一部分都包含为数极多的微小粒子,而且无规则地排列着,从统计平均的角度看,认为由同一种材料组成的构件,各处的物理性质是相同的,这就是变形固体的均匀性假设。

根据变形固体的均匀、连续性假设,就可以从固体内任意截取一部分来研究,且在外力作用下引起的内力、应力、应变等力学量均可表示为坐标的连续函数,以便于进行数学分析。

同时还应指出,在正常工作条件下,变形前连续的固体,变形后仍应保持其连续性,即变形固体的相邻部分既不引起空隙也不产生重叠的现象,这种变形连续性的条件称为几何相容条件。

(2)各向同性与各向异性。材料沿不同方向上的力学性能都相同,称为各向同性;沿不同方向的力学性能不同,称为各向异性。绝大多数材料,如金属、工程塑料、搅拌均匀的混凝土等,都可视作各向同性材料。例如,金属从微观上看是多晶体材料,单个晶体的力学性能是有方向性的,但由于各晶体是随机排列的,在宏观上表现为各向同性。

有些材料,如木材、纤维增强复合材料,其整体的力学性能具有明显的方向性,则应看作各向异性材料。

工程力学(Ⅱ)主要研究均匀、连续、各向同性的变形固体,且通常限于研究在弹性变形范围内和小变形条件下的问题。

§03杆件变形的基本形式

若构件的长度远大于其横向尺寸,就称为杆。杆的各横截面形心的连线称为杆的轴线。根据杆的轴线是曲线还是直线,可将杆分为曲杆及直杆;根据各横截面完全相等或不等,又可将杆分为等截面杆及变截面杆。工程力学(Ⅱ)的主要研究对象是杆,而且多为直杆。实际构件的形状有时相当复杂,不过往往可以近似地应用杆的概念进行分析和研究。

由于外力的作用,杆件产生的变形有下列几种基本形式。

……



精彩内容
本书是“十四五”普通高等教育规划教材。 本书共分10章,主要内容包括拉伸与压缩、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态与强度理论、组合变形与连接件计算、压杆稳定、动荷载和能量法。本书为满足应用型工科院校力学教学的要求,突出了工程观念的培养和力学在工程中的应用。编入密切联系工程实际的例题与习题,以例释理,以便教师选用和学生练习之用。在编写过程中,注意通过对工程实例的简化和比较,培养学生建立力学模型和解决实际问题的能力。
  本书可作为应用型大学土木工程类专业教材,也可供有关工程技术人员参考。

媒体评论
1.本书主要针对应用型本科院校,首次将“工程应用实训”编入书中,采用模块化结构,突出学做结合;内容上化繁为简,形象直观,更符合应用型本科教改要求。      
 2.编写团队经验丰富。主编郭应征教授为博士生导师,有一定的影响力;编写团队由东南大学成贤学院、南京工业大学浦江学院,南京理工大学紫金学院的老师组成。                  
 3.配套数字资源。

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