本教材内容涵盖了原理论力学的静力学、材料力学和结构力学的主要内容,包括:绪论、工程力学基础、平面力系的简化·平衡方程,平面图形的几何性质,杆件的内力分析,轴向拉伸和压缩的强度计算,扭转的强度和刚度计算、梁的强度和刚度计算、二向应力状态下的强度条件——强度理论、杆件在组合变形下的强度计算、压杆的稳定计算,平面体系的几何组成分析、静定结构的内力计算、静定结构的位移计算、用力法计算超静定结构、位移法和力矩分配法、影响线及其应用、平面结构计算机程序分析,结构动力分析简介。每章都配有本章学习目标、思考题和习题,并附有习题参考答案。带*号部分为不同专业选修内容。
本教材可作为高等职业院校、高等专科学校、成人高校、本科院校的二级职业技术学院、继续教育学院和民办高校的水利水电类、土建类、道桥、市政等专业的教材,以及专升本考前复习、自学辅导用书,也可作为有关工程技术人员的参考用书。
样章试读
目录
- 第二版前言
第一版前言
第1章 绪论
1-1 工程力学的研究对象和任务
1-1-1 工程力学的研究对象
1-1-2 工程力学的任务
1-1-3 工程力学的主要研究方法
1-2 荷载的分类与组合
1-2-1 荷载的分类
1-2-2 荷载的组合
1-3 变形固体及其基本假定
1-4 杆件的几何特性与基本变形形式
1-4-1 杆件的几何特性
1-4-2 杆件的基本变形形式
思考题
第2章 工程力学基础
2-1 力的基本性质
2-1-1 基本概念
2-1-2 力的基本性质
2-2 力在坐标轴上的投影
2-2-1 力在平面直角坐标轴上的投影
2-2-2 合力投影定理
2-3 力矩
2-3-1 力矩的基本概念
2-3-2 合力矩定理
2-3-3 力矩的平衡
2-4 力偶
2-4-1 力偶的概念
2-4-2 力偶的性质
2-5 力的平移定理
2-6 约束与约束反力
2-7 物体的受力分析与受力图
2-8 结构计算简图
2-8-1 结构计算简图
2-8-2 杆系结构的分类
思考题与习题
习题参考答案
第3章 平面力系的简化 平衡方程
3-1 平面力系的简化
3-1-1 力系等效与简化的概念
3-1-2 平面汇交力系的简化
3-1-3 平面力偶系的简化
3-1-4 平面一般力系的简化
3-2 平面一般力系的平衡
3-2-1 平面一般力系的平衡条件与平衡方程
3-2-2 几种特殊平面力系的平衡方程
3-3 简单刚体系统的平衡问题
3-3-1 刚体系统静定与静不定的概念
3-3-2 刚体系统的平衡问题的特点与解法
3-4 考虑摩擦时物体的平衡
3-4-1 滑动摩擦
3-4-2 考虑摩擦时物体的平衡
*3-4-3 摩擦角和自锁
思考题与习题
习题参考答案
第4章 平面图形的几何性质
4-1 物体的重心
4-1-1 一般物体重心的坐标公式
4-1-2 均质薄板物体的重心坐标公式
4-1-3 平面图形的形心计算
4-2 面积矩
4-2-1 定义
4-2-2 面积矩与形心位置坐标的关系
4-2-3 面积矩的计算
4-3 惯性矩和惯性积
4-3-1 惯性矩
4-3-2 惯性积
4-3-3 简单图形对形心轴的惯性矩
4-4 组合截面的惯性矩
4-4-1 平行移轴公式
4-4-2 组合截面的惯性矩
4-5 主惯性轴和主惯性矩
4-5-1 主惯性轴
4-5-2 主惯性矩
思考题与习题
习题参考答案
第5章 杆件的内力分析
5-1 杆件的基本变形及其特点
5-1-1 轴向拉伸与压缩
5-1-2 剪切
5-1-3 扭转
5-1-4 平面弯曲
5-2 内力及其截面法
5-2-1 内力的概念
5-2-2 截面法
5-3 轴向拉伸和压缩杆件的内力分析
5-3-1 轴力的计算
5-3-2 轴力图
5-4 扭转轴的内力分析
5-4-1 功率、转速与外力偶矩之间的关系
5-4-2 扭矩、扭矩图
5-5 梁的内力分析
5-5-1 梁的内力
5-5-2 剪力图和弯矩图
5-5-3 弯矩、剪力和载荷集度间的关系及其应用
5-5-4 用叠加法绘弯矩图
思考题与习题
习题参考答案
第6章 轴向拉伸和压缩的强度计算
6-1 应力的概念
6-1-1 应力
6-1-2 变形和应变
6-2 轴向拉伸和压缩杆件横截面上的应力
6-2-1 轴向拉(压)杆横截面上的应力
6-2-2 斜截面上的应力
6-3 拉(压)杆件的变形
6-3-1 轴向变形——胡克定律
6-3-2 横向应变
6-4 材料在拉伸和压缩时的力学性质
6-4-1 材料在拉伸时的力学性质
6-4-2 材料在压缩时的力学性质
6-4-3 塑性材料和脆性材料的比较
6-5 拉(压)杆的强度计算
6-5-1 许用应力和安全系数
6-5-2 拉(压)杆的强度计算
6-6 应力集中的概念
6-7 联结件的强度计算
6-7-1 剪切的概念及工程实例
6-7-2 剪切的实用计算
6-7-3 挤压的实用计算
6-7-4 实用举例
思考题与习题
习题参考答案
第7章 扭转的强度和刚度计算
7-1 圆杆扭转时的应力与变形计算
7-1-1 横截面上的应力
7-1-2 极惯性矩和扭转截面系数的计算
7-1-3 圆杆扭转时的变形
7-1-4 切应力互等定理 剪切胡克定律
7-2 圆轴扭转时的强度和刚度计算
7-2-1 圆轴扭转时的强度计算
7-2-2 圆轴扭转时的刚度计算
*7-3 矩形截面等直杆在自由扭转时的应力与变形
思考题与习题
习题参考答案
第8章 梁的强度和刚度计算
8-1 梁横截面上的正应力
8-1-1 试验观察与分析
8-1-2 正应力计算公式
8-1-3 正应力公式的使用条件
8-2 梁横截面上的切应力
8-2-1 矩形截面梁横截面上的切应力
8-2-2 其他截面梁的切应力
8-3 梁的强度计算
8-3-1 最大应力
8-3-2 梁的强度条件
8-3-3 提高梁弯曲强度的措施
8-4 梁的主应力和主应力迹线
8-4-1 应力状态的概念
8-4-2 梁上任一点应力状态的分析
8-4-3 梁内主应力及主应力迹线
8-5 二向应力状态下的强度条件——强度理论
8-5-1 最大拉应力理论(第一强度理论)
8-5-2 最大拉应变理论(第二强度理论)
8-5-3 最大切应力理论(第三强度理论)
8-5-4 形状改变比能理论(第四强度理论)
*8-6 弯曲中心的概念
8-7 梁的变形和刚度计算
8-7-1 挠度和转角
8-7-2 梁的挠曲线近似微分方程
8-7-3 积分法计算梁的位移
8-7-4 叠加法求挠度和转角
8-7-5 梁的刚度校核
思考题与习题
习题参考答案
第9章 杆件在组合变形下的强度计算
9-1 概述
9-2 斜弯曲
9-2-1 外力分析
9-2-2 内力分析
9-2-3 应力分析
9-2-4 强度计算
9-2-5 挠度计算
9-3 拉伸(压缩)与弯曲的组合
9-3-1 外力和内力分析
9-3-2 应力分析
9-3-3 强度计算
9-4 偏心压缩(拉伸)
9-4-1 偏心压缩(拉伸)时的强度计算
9-4-2 截面核心
思考题与习题
习题参考答案
第10章 压杆的稳定计算
10-1 概述
10-1-1 工程中的稳定问题
10-1-2 压杆的稳定平衡与不稳定平衡
10-2 细长中心压杆的临界力
10-2-1 两端铰支细长压杆
10-2-2 其他支承形式压杆的临界力
10-3 超过比例极限时压杆的临界应力、临界应力总图
10-3-1 临界应力
10-3-2 欧拉公式的适用范围
10-3-3 超出比例极限时压杆的临界应力
10-4 压杆的稳定计算
10-4-1 稳定条件
10-4-2 压杆的稳定计算
10-5 提高压杆稳定性的措施
10-5-1 选择合理的截面形式
10-5-2 减小压杆长度和增加杆端约束
10-5-3 合理选择材料
思考题与习题
习题参考答案
第11章 平面体系的几何组成分析
11-1 几何组成分析的目的
11-2 体系自由度、刚片和约束
11-2-1 自由度
11-2-2 刚片
11-2-3 约束
11-3 几何不变体系的组成法则
11-3-1 二元体规则
11-3-2 两刚片规则
11-3-3 三刚片规则
11-3-4 瞬变体系
11-4 几何组成分析示例
11-5 几何组成与静定性的关系
思考题与习题
习题参考答案
第12章 静定结构的内力计算
12-1 静定结构的一般分析方法
12-2 多跨静定梁
12-2-1 多跨静定梁的特点
12-2-2 多跨静定梁的内力分析及内力图绘制
12-3 静定平面刚架
12-4 静定平面桁架
12-4-1 静定平面桁架的一般概念
12-4-2 静定平面桁架的内力计算
12-4-3 零杆判别
12-4-4 用截面法求特殊桁架内力
12-5 静定组合结构
*12-6 三铰拱
12-6-1 概述
12-6-2 三铰拱的计算
12-6-3 拱的合理轴线
12-6-4 三铰拱的性质
12-7 静定结构的特性
思考题与习题
习题参考答案
第13章 静定结构的位移计算
13-1 概述
13-1-1 结构位移的概念
13-1-2 结构位移计算的目的
13-2 功、广义力和广义位移
13-2-1 功的概念
13-2-2 实功
13-2-3 虚功
13-2-4 外力虚功与内力虚功
13-3 结构位移计算的一般公式
13-3-1 虚功原理
13-3-2 利用虚功原理计算结构位移
13-4 静定结构由于荷载引起的位移计算
13-5 图乘法
13-5-1 图乘法公式推导
13-5-2 图乘法注意事项
*13-6 支座移动和温度改变引起的静定结构的位移
13-6-1 支座移动引起的静定结构的位移
13-6-2 温度改变引起的静定结构的位移
13-7 线弹性体系的互等定理
13-7-1 虚功互等定理
13-7-2 位移互等定理
13-7-3 反力互等定理
思考题与习题
习题参考答案
第14章 用力法计算超静定结构
14-1 超静定结构概述
14-1-1 超静定结构的概念
14-1-2 超静定次数的确定
14-2 力法基本原理
14-3 力法的基本未知量、基本系和典型方程
14-3-1 基本未知量
14-3-2 基本系
14-3-3 典型方程
14-4 力法计算超静定结构举例
*14-5 对称性的利用
14-5-1 对称结构
14-5-2 一般荷载分解为正对称荷载和反对称荷载
14-5-3 半结构法
*14-6 超静定结构的位移计算和最后内力图的校核
14-6-1 超静定结构的位移计算
14-6-2 最后内力图校核
思考题与习题
习题参考答案
第15章 位移法和力矩分配法
15-1 位移法的基本概念
15-2 位移法的基本未知数和基本结构
15-3 单跨超静定梁的形常数及载常数
15-4 位移法的典型方程和计算示例
15-4-1 位移法的典型方程
15-4-2 计算示例
15-5 等截面直杆的转角位移方程
15-6 应用转角位移方程计算超静定结构
15-7 力矩分配法的基本概念
15-8 用力矩分配法计算连续梁和结点无线位移的刚架
15-9 对称性的利用
思考题与习题
习题参考答案
第16章 影响线及其应用
16-1 概述
16-1-1 工程中提出的问题
16-1-2 影响线的概念
16-2 静力法绘制单跨静定梁影响线
16-2-1 简支梁的影响线
16-2-2 外伸梁的影响线
16-3 影响线的应用
16-3-1 利用影响线求结构的反力和内力
16-3-2 利用影响线确定最不利荷载的位置
16-4 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩
16-4-1 简支梁的内力包络图
16-4-2 简支梁的绝对最大弯矩
16-5 连续梁的内力包络图
16-5-1 绘制弯矩包络图
16-5-2 绘制剪力包络图
思考题与习题
习题参考答案
第17章 平面结构计算机程序分析
17-1 在求解器中输入平面结构体系
17-2 用求解器进行平面体系的几何构造分析
17-3 用求解器求解一般静定结构
17-4 用求解器确定截面单杆
17-5 用求解器进行位移计算
17-6 用求解器进行力法计算
17-7 用求解器计算结构的影响线
思考题与习题
习题参考答案
*第18章 结构动力分析简介
18-1 结构动力计算的基本任务
18-2 结构动力计算的基本原理
18-3 体系振动的自由度
18-4 单自由度体系的自由振动和受迫振动
18-4-1 单自由度体系的自由振动
18-4-2 单自由度体系的受迫振动
思考题与习题
习题参考答案
主要参考文献