《工程力学(第3版)》主要介绍工程力学的基本概念、基本理论、基本方法与工程应用举例。全书共11章,第1章为绪论,第2、3章为静力学,第4~11章为材料力学。重点内容包括物体及物体系统的静力学分析;构件的强度、刚度、稳定性分析。为培养学生的创新与应用能力,书中编写了部分工程实例分析。每一章附有思考题与习题,书后附有截面的几何性质、型钢规格表、习题参考答案、索引(专业词汇中英对照)等。每一章的重点内容附有讲授视频链接(二维码),供读者学习参考。
《工程力学(第3版)》是编者在多年讲授力学课程的基础上精心编写而成,精选了工程力学的经典内容,同时还考虑了其工程应用以及立体化学习设计。《工程力学(第3版)》可供高等院校相关专业的教师、学生及自学者使用和参考。
《工程力学》自2008年第1版出版以来,已作为部分理工科高等院校工程力学教材使用多年,期间也收到了师生反馈的意见和建议,并经过了修订版、第2版等版次的修改。编者根据自身的教学经验和师生的反馈信息,并考虑到我国高校相关专业的力学学时数变化,基于学生创新能力与解决工程实际问题能力的培养理念,在第2版的基础上进行了全面改版,本次改版工作的主要内容如下:
(1)静力学平衡方程及材料力学的各章都增加了工程实例分析,帮助读者学以致用,培养创新能力与解决工程实际问题的能力。
(2)立体化教材建设:相关知识点增加了网上链接的讲课视频,便于读者自学。
(3)将部分章节进行了合并,如轴向拉压的相关内容合并为一章;连接件的实用计算移至组合变形之后。
(4)增加了部分章节的习题,更换了部分例题。
(5)校正了第2版书中的错误。
(6)鉴于工程力学学时数有限,依据教学大纲,删除了原第13章疲劳强度简介内容。
参加本次改版工作的有武汉理工大学朱四荣教授、黄莉副教授(精品课程教学名师)、李瑶副教授(精品课程教学名师)、郑立霞副教授、张梅副教授(精品课程教学名师)、张小玉副教授、曾翠林老师。
为进一步方便读者学习,针对重难点内容在书中以二维码链接的形式穿插了相应章节的讲授视频,读者可通过手机扫码观看。视频由参加改版工作的老师及吕林女教授、孙明清教授、陈建中副教授、董北川副教授讲授。
本书由李卓球教授担任主审工作。
由于编者水平有限,书中疏漏与不足之处在所难免,敬请读者批评指正。
衷心感谢为本教材的改版提供支持和帮助的老师、读者及出版工作者。
1 绪论
1.1 什么是工程力学
1.2 力学发展的简要回顾
1.3 力学的发展趋势
1.4 工程力学的研究方法
1.5 工程力学的基本研究主线
思考题
2 刚体静力学基本概念与原理
2.1 刚体静力学基本概念
2.2 刚体静力学公理
2.3 物体的受力分析和受力图
2.4 共点力的合成
2.5 力偶
2.6 静力学模型的建立
思考题
习题
3 力系的简化和平衡
3.1 力系向一点的简化
3.2 平面任意力系的平衡方程
3.3 平面任意力系平衡方程的应用
3.4 杆系结构的内力分析
3.5 空间力系
3.6 工程实例分析:空间力系平衡方程应用举例
思考题
习题
4 轴向拉伸与压缩
4.1 材料力学的基本假设及基本概念
4.2 轴向拉(压)杆横截面上的轴力及轴力图
4.3 应力·轴向拉(压)杆内的应力
4.4 轴向拉(压)杆的变形·胡克定律
4.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能
4.6 轴向拉伸或压缩时的强度计算
4.7 拉压超静定问题
4.8 等直杆在轴向拉伸或压缩时的应变能
4.9 工程实例分析:锅炉焊缝事故原因分析
思考题
习题
5 扭转
5.1 扭转的概念
5.2 外力偶矩的计算
5.3 扭矩、扭矩图
5.4 薄壁圆筒的扭转
5.5 圆轴扭转时的应力与变形
5.6 圆轴扭转时的强度、刚度条件
5.7 圆轴扭转时的应变能
5.8 工程实例分析:圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形
思考题
习题
6 梁的弯曲内力
6.1 弯曲的概念
6.2 剪力和弯矩
6.3 剪力方程、弯矩方程和剪力图、弯矩图
6.4 剪力、弯矩和分布荷载集度间的微分关系
6.5 用叠加法作弯矩图
6.6 工程实例分析:两人配合过沟
思考题
习题
7 梁的弯曲应力与强度计算
7.1 梁弯曲时横截面上的正应力
7.2 弯曲正应力的强度条件
7.3 梁的切应力及其强度条件
7.4 提高梁的弯曲强度的措施
7.5 工程实例分析:等强度梁设计
思考题
习题
8 梁的弯曲变形与刚度计算
8.1 工程中的弯曲变形问题
8.2 梁的挠曲线的近似微分方程
8.3 积分法求梁的变形
8.4 叠加法求梁的变形
8.5 梁的刚度计算及提高梁的弯曲刚度的措施
8.6 简单超静定梁
8.7 梁的弯曲应变能
8.8 工程实例分析:浇筑混凝土构件的模板变形带来的问题
思考题
习题
9 应力状态与强度理论
9.1 应力状态基本概念
9.2 二向应力状态的应力分析
9.3 三向应力状态的最大应力
9.4 应力与应变间的关系及应变能密度
9.5 强度理论
9.6 工程实例分析:薄壁容器的应力状态与强度计算
思考题
习题
10 组合变形及连接件的实用计算
10.1 概述
10.2 两相互垂直平面内的弯曲
10.3 拉伸(压缩)与弯曲的组合
10.4 弯曲与扭转的组合
10.5 连接件的实用计算
10.6 工程实例分析:工厂吊车梁柱的强度分析
思考题
习题
11 压杆的稳定性分析
11.1 压杆稳定性概念
11.2 两端铰支细长压杆的临界力
11.3 其他约束条件下细长压杆的临界力
11.4 压杆的临界应力总图
11.5 压杆的稳定性计算
11.6 提高压杆稳定性的措施
11.7 工程实例分析:钢屋架稳定设计的缺陷
思考题
习题
附录Ⅰ截面的几何性质
Ⅰ.1 静矩和形心
Ⅰ.2 极惯性矩、惯性矩和惯性积
Ⅰ.3 惯性矩、惯性积的平行移轴公式
Ⅰ.4 惯性矩、惯性积的转轴公式
思考题
习题
附录Ⅱ型钢表
习题参考答案
索引
Synopsis
Contents
主要参考文献