工程力學(xué)（第2版）2010年

《工程力學(xué)（第2版）》是在第1版的基礎(chǔ)上，根據(jù)高職高專(zhuān)教學(xué)改革的要求和培養(yǎng)目標(biāo)修訂而成，主要內(nèi)容包括靜力學(xué)基礎(chǔ)、平面力系、空間力系、軸向拉伸（壓縮）、剪切與擠壓強(qiáng)度計(jì)算、圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算、梁彎曲強(qiáng)度計(jì)算、桿件的其他強(qiáng)度問(wèn)題（組合變形、壓桿穩(wěn)定、動(dòng)載荷與交變應(yīng)力）和運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)等。每章后有本章小結(jié)、思考題和習(xí)題。

《工程力學(xué)（第2版）》可作為高職高專(zhuān)院校機(jī)類(lèi)或近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ)

1.1 力

1.1.1 力的概念

1.1.2 力的性質(zhì)

1.2 平面內(nèi)力對(duì)點(diǎn)之矩

1.2 1 力矩的概念

1.2.2 合力矩定理

1.3 力偶

1.3.1 力偶的概念

1.3.2 力偶的基本性質(zhì)

1.3.3 平面力偶系的合成

1.4 約束與約束反力

1.4.1 柔性約束

1.4.2 光滑接觸面約束

1.4.3 光滑鉸鏈約束

1.4.4 固定端約束

1.5 剛體的受力分析與受力圖

1.5.1 單個(gè)物體的受力圖

1.5.2 物體系統(tǒng)的受力圖

本章小結(jié)

思考題

劃題

第2章 平面力系

2.1 平面力系的簡(jiǎn)化

2.1.1 力的平移定理

2.1.2 平面力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化

2.1.3 力在直角坐標(biāo)軸上的投影與分解以及主矢和主矩的計(jì)算

2.2 平面力系的平衡方程及其應(yīng)用

2.2.1 平面力系的平衡條件和平衡方程

2.2.2 平面力系的幾種特殊情形

2.2.3 物體系統(tǒng)的平衡

2.3 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題

2.3.1 滑動(dòng)摩擦

2.3.2 摩擦角與自鎖

2.3.3 考慮摩擦的物體平衡問(wèn)題

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

第3章 空間力系

3.1 空間力系的平衡方程

3.2 力對(duì)軸的矩

3.3 重心

3.3.1 平行力系的重心

3.3.2 重心位置的計(jì)算確定

3.3.3 重心位置的其他確定方法

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

第4章 軸向拉伸(壓縮)、剪切與擠壓強(qiáng)度計(jì)算

4.1 桿件軸向拉伸(壓縮)時(shí)的內(nèi)力計(jì)算

4.2 材料的拉伸(壓縮)時(shí)的力學(xué)性能

4.2.1 低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能

4.2.2 其他塑性材料及鑄鐵在拉伸時(shí)的力學(xué)性能

4.2.3 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能

4.2.4 極限應(yīng)力、許用應(yīng)力和安全系數(shù)

4.1.3 桿件拉伸(壓縮)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度

4.3 1 桿件拉伸(壓縮)時(shí)橫截面上的應(yīng)力

4.3.2 桿件拉伸(壓縮)時(shí)斜截面上的應(yīng)力

4.3.3 桿件拉伸(壓縮)時(shí)的強(qiáng)度條件

4.3.4 應(yīng)力集中的概念

4.4 桿件拉伸與壓縮時(shí)的變形和胡克定律

4.5 聯(lián)接件剪切與擠壓的強(qiáng)度計(jì)算

4.5.1 剪切與擠壓概念與實(shí)例

4.5.2 剪切強(qiáng)度的實(shí)用計(jì)算

4.5.3 擠壓強(qiáng)度的實(shí)用計(jì)算

4.5.4 計(jì)算舉例

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

第5章 圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算

5.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力

5.1.1 外力偶矩的計(jì)算

5.1.2 扭矩和扭矩圖

5.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算

5.2.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的剪應(yīng)力

5.2.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算

5.2.3 剪應(yīng)力互等定律

5.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度計(jì)算

5.3.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算

5.3.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度計(jì)算

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

第6章 梁彎曲強(qiáng)度計(jì)算

6.1 梁彎曲時(shí)的內(nèi)力

6.1.1 平面彎曲的概念

6.1.2 剪力和彎矩

6.1.3 剪力圖和彎矩圖

6.2 梁彎曲時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度

6.2.1 梁彎曲時(shí)橫截面上的正應(yīng)力

6.2.2 粱的彎曲強(qiáng)度計(jì)算

6.3 梁彎曲時(shí)的變形與剛度

6.3.1 梁的撓度和轉(zhuǎn)角方程

6.3.2 疊加法計(jì)算梁的變形

6.3.3 梁的剛度計(jì)算

6.4 提高梁的強(qiáng)度和剛度的主要措施

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

第7章 桿件的其他強(qiáng)度問(wèn)題

7.1 組合變形

7.1.1 組合變形概述

7.1.2 拉(壓)彎組合變形的強(qiáng)度計(jì)算

7.1.3 圓軸彎扭組合變形的強(qiáng)度計(jì)算

7.2 壓桿穩(wěn)定

7.2.1 壓桿穩(wěn)定的概念

7.2.2 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界應(yīng)力以及歐拉公式

7.2.3 壓桿穩(wěn)定的使用計(jì)算和提高穩(wěn)定性的措施

7.3 動(dòng)載荷與交變應(yīng)力

7.3.1 動(dòng)載荷和交變應(yīng)力的概念

7.3.2 構(gòu)件做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力計(jì)算

7.3.3 構(gòu)件做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力計(jì)算

7.3.4 交變應(yīng)力循環(huán)特征

7.3.5 疲勞破壞和持久極限

7.3.6 影響持久極限的主要因素

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

第8章 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

8.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)

8.1.1 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述

8.1.2 點(diǎn)的速度以及加速度

8.2 剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)

8.2.1 剛體的平動(dòng)

8.2.2 剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)

8.3 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程

8.4 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)應(yīng)用

8.4.1 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)第一類(lèi)問(wèn)題

8.4.2 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)第二類(lèi)問(wèn)題

8.5 功、功率和機(jī)械效率

本章小結(jié)

思考題

習(xí)題

附錄 型鋼表

習(xí)題參考答案

參考文獻(xiàn) 2100433B

消減繁雜的理論推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，深入淺出，通俗易懂。

本教材為適應(yīng)高職高專(zhuān)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)或相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)需要而編寫(xiě)，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專(zhuān)業(yè)人才為出發(fā)點(diǎn)。精選內(nèi)容，刪舊增新，減少理論推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)基本概念。突出實(shí)際應(yīng)用。降低計(jì)算難度.強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課之間的聯(lián)系，深入淺出、通俗易懂。使學(xué)生在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)較好地掌握工程力學(xué)的基本原理和基本方法，培養(yǎng)分析和解決簡(jiǎn)單的工程力學(xué)問(wèn)題的能力。本教材詳細(xì)介紹了靜力學(xué)基礎(chǔ)、平面力系、空間力系、軸向拉伸（壓縮）、剪切與擠壓強(qiáng)度計(jì)算、圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算、梁彎曲強(qiáng)度計(jì)算、桿件的其他強(qiáng)度問(wèn)題（組合變形、壓桿穩(wěn)定、動(dòng)載荷與交變應(yīng)力）和運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)等內(nèi)容。每章后有小結(jié)、思考題和習(xí)題。本教材可作為高職高專(zhuān)機(jī)類(lèi)或近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的“工程力學(xué)”課程的教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

《工程力學(xué)（第2分冊(cè)）》是在第一版的基礎(chǔ)上依據(jù)教育部制定的高職高專(zhuān)力學(xué)課程教學(xué)基本要求修訂而成的?！豆こ塘W(xué)（第2分冊(cè)）》在編寫(xiě)、修訂時(shí)精選傳統(tǒng)內(nèi)容，力求講清概念和公式，理論推導(dǎo)從簡(jiǎn)或略去，重視宏觀分析，注重工程應(yīng)用?！豆こ塘W(xué)（第2分冊(cè)）》采用模塊式和貫通式相結(jié)合的方式編寫(xiě)。

全書(shū)分為兩分冊(cè)。一分冊(cè)內(nèi)容涵蓋了原有理論力學(xué)和材料力學(xué)兩門(mén)課程的主要內(nèi)容，包括緒論、剛體靜力分析基礎(chǔ)、平面力系、空間力系與重心、彈性變形體靜力分析基礎(chǔ)、桿件的內(nèi)力分析、桿件的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下桿件的強(qiáng)度計(jì)算、桿件的變形與剛度計(jì)算、壓桿穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、動(dòng)載荷與交變應(yīng)力。第二分冊(cè)含有結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要內(nèi)容，包括緒論、平面桿件體系的幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算、超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算、矩陣位移法、結(jié)構(gòu)計(jì)算的其他問(wèn)題。每章后有思考題和習(xí)題，并附習(xí)題答案。本冊(cè)為第二分冊(cè)。

《工程力學(xué)（第2分冊(cè)）》可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等專(zhuān)科學(xué)校、成人高校和本科院校舉辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、繼續(xù)教育學(xué)院和民辦高校的近機(jī)、近土各類(lèi)專(zhuān)業(yè)工程力學(xué)課程的教材，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

本書(shū)自2005年出版以來(lái)已經(jīng)經(jīng)歷了6個(gè)年頭，這期間很多高校都選用它作為“工程力學(xué)”課程教材。著者藉本書(shū)再版之際感謝教學(xué)第一線(xiàn)的老師和同學(xué)以及業(yè)余讀者對(duì)本書(shū)的厚愛(ài)。

最近幾年，著者一方面在教學(xué)第一線(xiàn)從事本科生教學(xué)工作；另一方面，藉到全國(guó)各地講學(xué)之機(jī)，對(duì)我國(guó)高等學(xué)?！肮こ塘W(xué)”的教學(xué)狀況和對(duì)“工程力學(xué)”教材的需求進(jìn)行了大量調(diào)研，征求了全國(guó)很多高校從事基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)工作的老師，和學(xué)習(xí)“工程力學(xué)”課程的同學(xué)，關(guān)于“工程力學(xué)”教材使用和修改的意見(jiàn)。

大家一致認(rèn)為，我們編寫(xiě)新時(shí)期“工程力學(xué)”教材的指導(dǎo)思想是正確的，這就是：在面向21世紀(jì)課程教學(xué)內(nèi)容與體系改革的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以精選，下大力氣壓縮教材篇幅，同時(shí)進(jìn)行包括主教材、教學(xué)參考書(shū)--教師用書(shū)和學(xué)生用書(shū)、電子教材--電子教案與電子書(shū)等在內(nèi)的教學(xué)資源一體化的設(shè)計(jì)，努力為教學(xué)第一線(xiàn)的老師和同學(xué)提供高水平、全方位的服務(wù)。

新世紀(jì)中新事物層出不窮，沒(méi)有也不應(yīng)該有一成不變的教材，我們將努力跟上時(shí)代的步伐，以不斷提高“工程力學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量為己任，不斷地從理念、內(nèi)容、方法與技術(shù)等方面對(duì)“工程力學(xué)”教材加以修訂，使之日臻完善。

根據(jù)教育部高等學(xué)校力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)2009年制訂的“理論力學(xué)課程教學(xué)基本要求”和“材料力學(xué)課程教學(xué)基本要求”，以及廣大讀者的意見(jiàn)，本書(shū)第2版在內(nèi)容與體系方面作了如下調(diào)整：

(1) 引入大量工程實(shí)例，突出從“工程構(gòu)件與結(jié)構(gòu)”到“力學(xué)模型”和相應(yīng)的力學(xué)分析；以及從“力學(xué)模型”與理論分析成果到解決“工程實(shí)際問(wèn)題”的基本思路。力圖在提高讀者學(xué)習(xí)“工程力學(xué)”的興趣的同時(shí)，提高讀者的工程意識(shí)與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

(2) 新增“簡(jiǎn)單的靜不定問(wèn)題”一章，將原來(lái)分散在各章的靜不定問(wèn)題都?xì)w納到這一章里。

(3) 更新了部分例題和習(xí)題。

第2版除課程概論外，分為三篇，共3章。第一篇為靜力學(xué)，包括：靜力學(xué)的基本概念與物體受力分析、力系的等效與簡(jiǎn)化、力系的平衡條件與平衡方程共3章。第二篇為材料力學(xué)，包括：材料力學(xué)概述、桿件的內(nèi)力分析與內(nèi)力圖、拉壓桿件的應(yīng)力變形分析與強(qiáng)度設(shè)計(jì)、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力變形分析以及強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)、彎曲強(qiáng)度問(wèn)題、彎曲剛度問(wèn)題、應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論及其工程應(yīng)用、壓桿的穩(wěn)定性分析與穩(wěn)定性設(shè)計(jì)共8章。第三篇為專(zhuān)題概述，包括： 簡(jiǎn)單的靜不定問(wèn)題、動(dòng)載荷與疲勞強(qiáng)度概述共2章。所需學(xué)時(shí)約為66～76。本書(shū)由范欽珊主編，唐靜靜、劉榮梅、范欽珊編著，唐靜靜和劉榮梅分別是2006年和2004年全國(guó)青年力學(xué)教師講課競(jìng)賽特等獎(jiǎng)獲得者，兩位年輕老師的加盟，一方面有利于在新版教材中反映教學(xué)第一線(xiàn)的要求與教學(xué)改革成果；另一方面也有利于保持教材建設(shè)的連續(xù)性。

本書(shū)初稿是著者2010年6-8月間在加拿大多倫多休假期間完成的。衷心感謝旅居加拿大的趙淵先生和范心明女士為著者提供的良好的工作環(huán)境與生活條件。

衷心希望關(guān)愛(ài)本書(shū)的廣大讀者繼續(xù)對(duì)本書(shū)的不足之處提出寶貴意見(jiàn)。

范欽珊2011年1月11日 于南京

本書(shū)自2005年出版以來(lái)已經(jīng)經(jīng)歷了6個(gè)年頭，這期間很多高校都選用它作為“工程力學(xué)”課程教材。著者藉本書(shū)再版之際感謝教學(xué)第一線(xiàn)的老師和同學(xué)以及業(yè)余讀者對(duì)本書(shū)的厚愛(ài)。

最近幾年，著者一方面在教學(xué)第一線(xiàn)從事本科生教學(xué)工作；另一方面，藉到全國(guó)各地講學(xué)之機(jī)，對(duì)我國(guó)高等學(xué)?！肮こ塘W(xué)”的教學(xué)狀況和對(duì)“工程力學(xué)”教材的需求進(jìn)行了大量調(diào)研，征求了全國(guó)很多高校從事基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)工作的老師，和學(xué)習(xí)“工程力學(xué)”課程的同學(xué)，關(guān)于“工程力學(xué)”教材使用和修改的意見(jiàn)。

大家一致認(rèn)為，我們編寫(xiě)新時(shí)期“工程力學(xué)”教材的指導(dǎo)思想是正確的，這就是：在面向21世紀(jì)課程教學(xué)內(nèi)容與體系改革的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以精選，下大力氣壓縮教材篇幅，同時(shí)進(jìn)行包括主教材、教學(xué)參考書(shū)--教師用書(shū)和學(xué)生用書(shū)、電子教材--電子教案與電子書(shū)等在內(nèi)的教學(xué)資源一體化的設(shè)計(jì)，努力為教學(xué)第一線(xiàn)的老師和同學(xué)提供高水平、全方位的服務(wù)。

新世紀(jì)中新事物層出不窮，沒(méi)有也不應(yīng)該有一成不變的教材，我們將努力跟上時(shí)代的步伐，以不斷提高“工程力學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量為己任，不斷地從理念、內(nèi)容、方法與技術(shù)等方面對(duì)“工程力學(xué)”教材加以修訂，使之日臻完善。

根據(jù)教育部高等學(xué)校力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)2009年制訂的“理論力學(xué)課程教學(xué)基本要求”和“材料力學(xué)課程教學(xué)基本要求”，以及廣大讀者的意見(jiàn)，本書(shū)第2版在內(nèi)容與體系方面作了如下調(diào)整：

(1) 引入大量工程實(shí)例，突出從“工程構(gòu)件與結(jié)構(gòu)”到“力學(xué)模型”和相應(yīng)的力學(xué)分析；以及從“力學(xué)模型”與理論分析成果到解決“工程實(shí)際問(wèn)題”的基本思路。力圖在提高讀者學(xué)習(xí)“工程力學(xué)”的興趣的同時(shí)，提高讀者的工程意識(shí)與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

(2) 新增“簡(jiǎn)單的靜不定問(wèn)題”一章，將原來(lái)分散在各章的靜不定問(wèn)題都?xì)w納到這一章里。

(3) 更新了部分例題和習(xí)題。

第2版除課程概論外，分為三篇，共3章。第一篇為靜力學(xué)，包括：靜力學(xué)的基本概念與物體受力分析、力系的等效與簡(jiǎn)化、力系的平衡條件與平衡方程共3章。第二篇為材料力學(xué)，包括：材料力學(xué)概述、桿件的內(nèi)力分析與內(nèi)力圖、拉壓桿件的應(yīng)力變形分析與強(qiáng)度設(shè)計(jì)、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力變形分析以及強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)、彎曲強(qiáng)度問(wèn)題、彎曲剛度問(wèn)題、應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論及其工程應(yīng)用、壓桿的穩(wěn)定性分析與穩(wěn)定性設(shè)計(jì)共8章。第三篇為專(zhuān)題概述，包括： 簡(jiǎn)單的靜不定問(wèn)題、動(dòng)載荷與疲勞強(qiáng)度概述共2章。所需學(xué)時(shí)約為66～76。本書(shū)由范欽珊主編，唐靜靜、劉榮梅、范欽珊編著，唐靜靜和劉榮梅分別是2006年和2004年全國(guó)青年力學(xué)教師講課競(jìng)賽特等獎(jiǎng)獲得者，兩位年輕老師的加盟，一方面有利于在新版教材中反映教學(xué)第一線(xiàn)的要求與教學(xué)改革成果；另一方面也有利于保持教材建設(shè)的連續(xù)性。

本書(shū)初稿是著者2010年6-8月間在加拿大多倫多休假期間完成的。衷心感謝旅居加拿大的趙淵先生和范心明女士為著者提供的良好的工作環(huán)境與生活條件。

衷心希望關(guān)愛(ài)本書(shū)的廣大讀者繼續(xù)對(duì)本書(shū)的不足之處提出寶貴意見(jiàn)。

范欽珊2011年1月11日 于南京