工程力學(第二版)

緒論
第一節 工程力學的任務
第二節 工程力學的研究方法和力學模型
一、研究方法
二、力學模型
思考題

第一章 靜力學基礎
第一節 力的概念
一、力的定義
二、力的三要素
三、力系與合力
第二節 靜力學基本公理
一、二力平衡公理
二、加減平衡力系公理
三、力的平行四邊形法則
四、三力平衡匯交定理
五、作用和反作用公理
第三節 約束與約束力
一、概念
二、工程中常見的約束和約束力
第四節 物體的受力分析和受力圖
小結
思考題
習題

第二章 平面匯交力系
第一節 平面匯交力系合成的幾何法與平衡的幾何條件
一、合成的幾何法
二、平衡的幾何條件
第二節 力的分解
第三節 力在軸上的投影與合力投影定理
一、力在軸上的投影
二、合力投影定理
第四節 平面匯交力系合成的解析法與平衡的解析條件
一、合成的解析法
二、平衡的解析條件
小結
思考題
習題

第三章 力矩與平面力偶系
第一節 力對點的矩
一、力矩的概念
二、合力矩定理
第二節 力偶與力偶矩
一、力偶的概念
二、力偶矩的概念
三、力偶的主要性質
第三節 平面力偶系的合成與平衡
一、合成
二、平衡條件
第四節 力的平移定理
小結
思考題
習題

第四章 平面一般力系
第一節 平面一般力系的簡化
一、向平面內已知點的簡化
二、簡化結果的討論
第二節 平面一般力系的平衡
一、平面一般力系的平衡方程
二、平面平行力系的平衡方程
第三節 靜定與超靜定問題
第四節 物體系統的平衡
第五節 空間力系簡介
一、力在空間直角坐標軸上的投影
二、力對軸的矩
三、空間力系的平衡條件
小結
思考題
習題

第五章 材料力學的一般概念
第一節 材料力學的研究物件
一、結構與構件
二、計算簡圖的概念
第二節 荷載的分類
第三節 變形固體及其基本假定
第四節 內力與應力
一、內力
二、截面法
三、應力
第五節 變形與位移
一、變形
二、位移
第六節 杆件變形的基本形式
一、杆件
二、變形的基本形式
小結
思考題

第六章 杆件的內力分析
第一節 杆件軸向拉（壓）時的內力
一、軸向拉伸與壓縮的概念
二、軸力與軸力圖
第二節 杆件扭轉時的內力
一、扭轉的概念
二、外力偶矩的計算
三、扭矩與扭矩圖
第三節 杆件彎曲時的內力
一、平面彎曲的概念
二、剪力與彎矩
三、剪力圖與彎矩圖
小結
思考題
習題

第七章 杆件基本變形時的應力與強度計算
第一節 材料拉（壓）時的力學性能
一、材料的拉伸和壓縮試驗
二、低碳鋼在拉伸時的力學性能
三、其他塑性材料在拉伸時的力學性能
四、鑄鐵在拉伸時的力學性能
五、材料在壓縮時的力學性能
六、常用材料的力學性能比較
七、許用應力與安全係數
第二節 軸向拉（壓）杆的應力與強度計算
一、橫截面上的應力
二、斜截面上的應力
三、強度計算
四、應力集中的概念
第三節 扭轉軸的應力與強度計算
一、切應力互等定理與剪切胡克定律
二、橫截面上的應力
三、強度計算
第四節 平面彎曲梁的應力與強度計算
一、截面的幾何性質
二、橫截面上的正應力
三、橫截面上的切應力
四、強度計算
五、提高彎曲強度的主要措施
小結
思考題
習題

第八章 杆件基本變形時的變形與剛度計算
第一節 軸向拉（壓）杆的變形與胡克定律
一、縱向變形
二、橫向變形係數
三、胡克定律
四、簡單的拉（壓）超靜定問題
第二節 扭轉軸的變形與剛度計算
一、變形
二、剛度計算
三、矩形截面構件的扭轉簡介
第三節 平面彎曲梁的變形與剛度計算
一、梁的撓曲線近似微分方程
二、用積分法求梁的變形
三、用疊加法求梁的變形
四、梁的剛度計算
五、簡單超靜定梁的計算
小結
思考題
習題

第九章 應力狀態和強度理論
第一節 應力狀態的概念
一、一點處的應力狀態
二、應力狀態的表示方法
三、應力狀態的分類
第二節 平面應力狀態分析
一、解析法
二、圖解法--應力圓法
第三節 三向應力狀態的最大應力與廣義胡克定律
一、三向應力狀態的最大應力
二、廣義胡克定律
第四節 強度理論
一、概念
二、常見的幾種強度理論
三、強度理論的選用原則
四、強度理論的應用
小結
思考題
習題

第十章 組合變形
第一節 組合變形的概念
第二節 拉伸（壓縮）與彎曲的組合
一、在軸向力和橫向力共同作用下的杆件
二、偏心拉伸（壓縮）
第三節 斜彎曲
第四節 扭轉與彎曲的組合
小結
思考題
習題

第十一章 壓杆穩定
第一節 壓杆穩定的概念
第二節 壓杆的臨界力與臨界應力
一、兩端鉸支理想壓杆的臨界力
二、其他杆端約束下理想壓杆的臨界力
三、壓杆的臨界應力
四、歐拉公式的適用範圍
五、臨界應力總圖
第三節 壓杆的穩定計算
一、壓杆的穩定條件
二、提高壓杆穩定性的措施
小結
思考題
習題

附錄一 型鋼規格表
附錄二 部分習題參考答案
參考文獻

第二版前言

本書自2004年正式出版以來已有七年多的時間，為滿足教學改革的需要，現對教材進行修訂。

這次修訂仍保持第一版教材的特色，精選傳統內容，體現少而精的原則，重視對基本知識的掌握和基本技能的訓練。修訂內容主要有以下三個方面：

1 對原教材的局部內容進行了改寫，以更有利於教與學。如刪去了緒論中的學習方法部分，增加了力學模型的內容；對部分習題內容進行了精簡或補充等。

2 重新編排和調整了原教材中的部分內容，使之表述更加清晰、規範。

3 對原書中存在的錯誤和疏漏進行了更正。

參加本次修訂工作的有汪菁（緒論、第六、七、八章）；蘇煒（第一、二、三、四、五章）；封卉梅（第九、十、十一章）。本書由汪菁主編並統稿。

在本書的修訂過程中，得到許多同行的關心和幫助，在此表示衷心的感謝。

限於編者的水準，修訂後的教材仍會存在疏漏和欠妥之處，敬請同行和廣大讀者批評指正。

編者
2011年8月

第一版前言

本書是教育部高職高專規劃教材，依據高職高專工程力學課程教學基本要求編寫。適合作為高職高專土建類專業80學時左右的工程力學課程的教學用書，也可作為有關工程技術人員的參考資料。

本書結合高職高專培養應用型人才的特點，汲取了近些年高職高專教育改革的成果與經驗，精選傳統內容，體現了少而精的原則。重視對基本理論與基本概念的闡述，對基本知識的掌握和對基本技能、技巧的培養。

本書涵蓋了理論力學、材料力學課程的主要內容，加強了教材體系的整體性，突出教材各部分內容的內在聯繫。包括靜力學基礎、平面匯交力系、力矩與平面力偶系、平面一般力系、材料力學的一般概念、杆件的內力分析、杆件基本變形時的應力與強度計算、杆件基本變形時的變形與剛度計算、應力狀態和強度理論、組合變形、壓杆穩定。每章有提要、小結、思考題、習題及參考答案。

參加編寫工作的有：汪菁（編寫緒論、第六、七、九、十章）；李琦（編寫第一、二章）；李瑛（編寫第三、五、十一章）；吳壽煜（編寫第四、八章）。本書由汪菁主編並統稿。

本書由張雷順教授主審，他提出了寶貴的意見，特表示衷心的感謝。在本書編寫過程中，有關同行提出了很好的意見和建議，在此一併表示感謝。

限於編者水準，書中難免存在缺點和錯誤，殷切希望同行和讀者批評指正。

編者
2004年3月