工程力學（簡體書）

本書分靜力學、運動學與動力學、變形體靜力學三大篇，除緒論外共18章，靜力學部分4章，分別為靜力學基本概念和受力分析、力系的簡化、力系的平衡、摩擦；運動學與動力學部分6章，分別為點的簡單運動與剛體的基本運動、點的合成運動、剛體平面運動、質點動力學、動量定理和動量矩定理、動能定理；變形體靜力學部分8章，分別為軸向拉伸和壓縮、扭轉、截面幾何性質、梁的彎曲應力、梁的彎曲變形、應力狀態和強度理論、組合變形與連接件的計算以及壓杆穩定。

目錄 前言 緒論 1 第1篇 靜力學 第1章 靜力學基本概念和受力分析 5 1.1 剛體和力的概念 5 1.2 靜力學公理 6 1.3 約束和約束反力 8 1.3.1 光滑接觸 9 1.3.2 柔軟的繩索（皮帶、鏈條） 9 1.3.3 光滑圓柱鉸鏈 9 1.3.4 固定鉸支座 10 1.3.5 活動鉸支座 10 1.3.6 連杆約束 11 1.4 物體的受力分析和受力圖 12 習題 16 第2章 力系的簡化 18 2.1 力的投影和力的分解 18 2.1.1 力在平面和軸上的投影 18 2.1.2 合力投影定理 19 2.1.3 力的分解 19 2.2 匯交力系的簡化 20 2.2.1 平面匯交力系的簡化 20 2.2.2 空間匯交力系的簡化 22 2.3 力矩和合力矩定理 23 2.3.1 力對點之矩 23 2.3.2 合力矩定理 23 2.3.3 力對點之矩的矢量表示法 25 2.3.4 力對軸之矩 26 2.4 力偶理論 28 2.4.1 平面力偶理論 28 2.4.2 空間力偶理論 31 2.5 力的平移定理 33 2.6 任意力系的簡化 34 2.6.1 平面任意力系向作用面內一點簡化 34 2.6.2 平面任意力系的簡化結果 36 2.6.3 空間任意力系向一點簡化 38 2.6.4 空間任意力系的簡化結果 40 2.7 平行力系的簡化、重心和質心 42 2.7.1 平行力系的簡化 42 2.7.2 物體的重心和質心 43 習題 48 第3章 力系的平衡 55 3.1 力系的平衡條件與平衡方程 55 3.1.1 空間力系的平衡條件與平衡方程 55 3.1.2 平面力系的平衡條件與平衡方程 56 3.2 平面力系平衡問題 59 3.3 靜定與超靜定問題、物體系統的平衡 63 3.3.1 靜定與超靜定問題 63 3.3.2 平面物體系統的平衡 64 3.3.3 平面靜定桁架的內力計算 70 3.4 空間力系平衡問題 75 習題 79 第4章 摩擦 87 4.1 摩擦在工程實踐中的重要性 87 4.2 滑動摩擦 87 4.2.1 靜摩擦力 87 4.2.2 *大靜摩擦力 88 4.2.3 動摩擦力 89 4.3 摩擦角與自鎖現象 89 4.4 考慮摩擦的平衡問題 91 習題 95 第2篇 運動學與動力學 第5章 點的簡單運動與剛體的基本運動 101 5.1 點運動的矢量法 101 5.2 點運動的直角坐標法 102 5.3 點運動的自然法 106 5.3.1 運動方程 106 5.3.2 曲線的曲率和自然軸系 106 5.3.3 速度 107 5.3.4 加速度 108 5.4 剛體的平行移動 114 5.5 剛體的定軸轉動 115 5.5.1 剛體定軸轉動的運動方程 115 5.5.2 角速度 115 5.5.3 角加速度 116 5.6 轉動剛體內各點的速度和加速度 116 5.6.1 轉動剛體內各點的速度 116 5.6.2 轉動剛體內各點的加速度 117 5.6.3 轉動剛體內點速度和加速度的矢積表示 120 5.6.4 定軸輪系的傳動比 121 習題 123 第6章 點的合成運動 128 6.1 點的合成運動的概念 128 6.2 點的速度合成定理 129 6.3 點的加速度合成定理 134 6.3.1 牽連運動為平動時點的加速度合成定理 134 6.3.2 牽連運動為轉動時點的加速度合成定理 135 習題 142 第7章 剛體平面運動 148 7.1 剛體平面運動簡介 148 7.2 求平面形上各點的速度 150 7.2.1 基點法 150 7.2.2 速度投影定理 151 7.2.3 速度瞬心法 152 7.3 基點法求平面形上各點的加速度 157 習題 161 第8章質點動力學 166 8.1 質點運動微分方程 166 8.1.1 質點運動微分方程在直角坐標軸上的投影 166 8.1.2 質點運動微分方程在自然軸上的投影 167 8.2 質點動力學的兩類問題 167 習題 174 第9章 動量定理和動量矩定理 178 9.1 動量和衝量的概念 178 9.2 動量定理 179 9.2.1 質點的動量定理及動量守恆定律 179 9.2.2 質點系的動量定理及動量守恆定律 181 9.3 質心運動定理及質心運動守恆定律 184 9.4 動量矩的概念 189 9.5 動量矩定理 189 9.5.1 質點的動量矩定理及動量矩守恆定律 189 9.5.2 質點系的動量矩定理及動量矩守恆定律 191 9.6 剛體繞定軸轉動微分方程與轉動慣量 193 9.6.1 剛體繞定軸轉動微分方程 193 9.6.2 轉動慣量 196 9.7 質點系相對於質心的動量矩定理 203 9.8 剛體平面運動微分方程 205 習題 207 第10章 動能定理 215 10.1 功與功率 215 10.1.1 功 215 10.1.2 功率 221 10.2 動能 222 10.3 質點和質點系的動能定理 225 10.4 機械能守恆定律 230 10.5 動力學普遍定理的綜合應用 232 習題 235 第3篇 變形體靜力學 第11章 軸向拉伸和壓縮 245 11.1 概述 245 11.2 軸向拉壓杆橫截面的內力、軸力圖 245 11.2.1 內力和截面法 245 11.2.2 軸力和軸力圖 246 11.3 軸向拉壓杆的應力 248 11.3.1 拉壓杆橫截面上的正應力 248 11.3.2 拉壓杆斜截面上的應力 250 11.4 軸向拉壓杆的變形、胡克定律 251 11.5 軸向拉壓杆的應變能 254 11.6 材料在拉伸和壓縮時的力學性能 255 11.6.1 拉伸壓縮試驗 255 11.6.2 低碳鋼材料的拉伸、壓縮試驗 256 11.6.3 其他材料的力學性能簡介 258 11.7 軸向拉壓杆的強度條件 260 11.8 軸向拉壓超靜定問題 264 習題 268 第12章 扭轉 274 12.1 概述 274 12.2 扭矩和扭矩圖 274 12.3 等直圓軸橫截面上的切應力、強度條件 276 12.3.1 等直圓軸橫截面上的切應力 276 12.3.2 強度條件 281 12.4 等直圓軸的扭轉變形、剛度條件 281 12.5 等直圓軸扭轉時的應變能 283 12.6 扭轉超靜定問題 285 習題 288 第13章 截面幾何性質 292 13.1 靜矩與形心 292 13.2 極慣性矩、慣性矩、慣性積 293 13.3 計算慣性矩和慣性積的平行移軸公式 295 13.4 計算慣性矩和慣性積的轉軸公式、主慣性軸和主慣性矩 298 13.4.1 轉軸公式 298 13.4.2 主慣性軸和主慣性矩 299 習題 301 第14章 梁的彎曲應力 304 14.1 概述 304 14.2 梁的剪力和彎矩、剪力圖和彎矩圖 305 14.2.1 指定截面的內力、剪力和彎矩 305 14.2.2 剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖 308 14.2.3 剪力、彎矩與分佈荷載集度之間的微分關係及其應用 310 14.2.4 疊加法作梁的剪力圖和彎矩圖 313 14.3 梁橫截面上的正應力 315 14.3.1 純彎曲時梁橫截面上的正應力 315 14.3.2 純彎曲理論在橫力彎曲中的推廣 319 14.4 梁橫截面上的切應力 320 14.4.1 矩形截面梁 320 14.4.2 工字形截面梁 322 14.4.3 圓形截面梁 323 14.4.4 薄壁圓環形截面梁 323 14.5 梁的強度條件與合理設計 327 14.5.1 梁的正應力和切應力強度條件 327 14.5.2 梁的合理設計 330 習題 332 第15章 梁的彎曲變形 338 15.1 梁的變形――撓度和轉角 338 15.2 梁的撓曲線近似微分方程及其積分 338 15.3 疊加法計算梁的變形 342 15.4 梁內的彎曲應變能 346 15.5 梁的剛度條件、提高梁剛度的措施 347 15.5.1 梁的剛度條件 347 15.5.2 提高梁剛度的措施 348 15.6 簡單超靜定梁 349 習題 351 第16章 應力狀態和強度理論 355 16.1 概述 355 16.2 平面應力狀態的應力分析 355 16.2.1 斜截面上的應力 356 16.2.2 主平面與主應力 356 16.2.3 應力圓 357 16.3 空間應力狀態的概念 362 16.4 應力與應變間的關係 364 16.4.1 各向同性材料的廣義胡克定律 364 16.4.2 各向同性材料的體積應變 365 16.5 空間應力狀態下的應變能密度 370 16.6 強度理論及其應用 371 習題 376 第17章 組合變形與連接件的計算 380 17.1 概述 380 17.2 兩相互垂直平面內的彎曲 381 17.3 拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形 384 17.3.1 軸向力與橫向力共同作用 384 17.3.2 偏心拉伸與壓縮 386 17.4 彎曲與扭轉的組合變形 389 17.5 連接件的實用計算 392 17.5.1 剪切的實用計算 393 17.5.2 擠壓的實用計算 393 習題 397 第18章 壓杆穩定 403 18.1 概述 403 18.2 細長中心受壓直杆臨界力的歐拉公式 404 18.2.1 兩端鉸支約束下細長壓杆臨界力的歐拉公式 404 18.2.2 不同杆端約束下細長壓杆臨界力的歐拉公式 405 18.3 歐拉公式的適用範圍、臨界應力總圖 406 18.4 壓杆的穩定計算與合理設計 407 18.4.1 實際壓杆的穩定計算 407 18.4.2 壓杆的合理設計 410 習題 414 參考文獻 417 附錄型鋼規格表 418