中圖網小程序
一鍵登錄
更方便
本類五星書更多>
-
>
公路車寶典(ZINN的公路車維修與保養秘籍)
-
>
晶體管電路設計(下)
-
>
基于個性化設計策略的智能交通系統關鍵技術
-
>
花樣百出:貴州少數民族圖案填色
-
>
山東教育出版社有限公司技術轉移與技術創新歷史叢書中國高等技術教育的蘇化(1949—1961)以北京地區為中心
-
>
鐵路機車概要.交流傳動內燃.電力機車
-
>
利維坦的道德困境:早期現代政治哲學的問題與脈絡
工程力學(第二版) 版權信息
- ISBN：9787030729026
- 條形碼：9787030729026 ; 978-7-03-072902-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
工程力學(第二版) 內容簡介
本書按教育部高等學校工科基礎課程教學指導委員會編制的“高等學校力學基礎課程教學基本要求”，結合全國各高校工程力學課程實際執行教學大綱編寫而成。編寫中收集了全國各高校多年來工程力學教學改革的共識，適當提高了理論講述起點，加強了基本概念、基本理論和基本方法的講述。針對工程力學課程中的抽象概念和插圖制作了300多個演示動畫，圍繞課程中部分知識點和難點制作了微課講解視頻，方便讀者理解和記憶。各章后均設有本章小結，還選編了有關“工程力學試題庫”中部分優秀試題作為本書的習題和思考題，習題附有答案，方便學生自學、歸納、總結和復習。
工程力學(第二版) 目錄
目錄
緒論 1
第1篇 靜力學
第1章 靜力學基本公理和物體的受力分析 4
1.1 靜力學基本概念 4
1.2 靜力學基本公理 5
1.3 約束與約束反力 7
1.4 物體的受力分析和受力圖 9
本章小結 12
思考題 12
習題 13
第2章 平面匯交力系與平面力偶理論 15
2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法 15
2.1.1 合成的幾何法 15
2.1.2 平衡的幾何條件 16
2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法 17
2.2.1 力在坐標軸上的投影 17
2.2.2 合力投影定理 18
2.2.3 平面匯交力系合成與平衡的解析法 19
2.3 力矩與力偶的概念及其性質 20
2.3.1 力對點的矩 20
2.3.2 合力矩定理 20
2.3.3 平面力偶及其性質 21
2.4 平面力偶系的合成與平衡 23
本章小結 25
思考題 25
習題 26
第3章 平面任意力系 30
3.1 力線平移定理 30
3.2 平面任意力系向已知點的簡化與力系的主矢和主矩 31
3.3 簡化結果分析與合力矩定理 32
3.4 平面任意力系的平衡條件與平衡方程 33
3.5 平面平行力系的平衡方程 35
3.6 靜定和靜不定問題與物體系統的平衡 38
3.7 平面簡單桁架的內力計算 41
3.7.1 節點法 41
3.7.2 截面法 43
3.7.3 特殊桿件的內力判斷 43
本章小結 44
思考題 45
習題 46
第4章 摩擦 53
4.1 摩擦的分類 53
4.2 滑動摩擦 53
4.2.1 靜滑動摩擦力 53
4.2.2 動滑動摩擦力 54
4.2.3 摩擦角 55
4.2.4 自鎖 55
4.3 考慮滑動摩擦時的平衡問題 57
4.4 滾動摩擦的概念 60
本章小結 61
思考題 61
習題 62
第5章 空間力系 65
5.1 力在空間坐標軸上的投影 65
5.2 力對軸的矩、力對點的矩與合力矩定理 66
5.2.1 力對軸的矩的概念及計算 66
5.2.2 力對點的矩的概念及計算 67
5.2.3 力對點的矩與力對通過該點軸的矩的關系 68
5.2.4 合力矩定理 69
5.3 空間匯交力系的合成與平衡 70
5.3.1 空間匯交力系的合成.70
5.3.2 空間匯交力系的平衡.71
5.4 空間任意力系的平衡方程與空間約束 72
5.4.1 空間任意力系的平衡方程 72
5.4.2 空間約束 74
5.5 空間平行力系的中心與物體的重心 78
5.5.1 重心坐標公式 78
5.5.2 重心的求法 80
本章小結 83
思考題 83
習題 83
第2篇 運動學
第6章 點的運動學 89
6.1 點運動的矢徑法 89
6.2 點運動的直角坐標法 90
6.3 點運動的自然法 93
本章小結 99
思考題 100
習題 101
第7章 剛體的基本運動 103
7.1 剛體的平行移動 103
7.2 剛體的定軸轉動 105
7.3 定軸轉動剛體內各點的速度和加速度 106
本章小結 109
思考題 110
習題 111
第8章 點的合成運動 114
8.1 點的合成運動的概念 114
8.2 點的速度合成定理 115
8.3 牽連運動為平動時點的加速度合成定理 118
8.4 牽連運動為轉動時點的加速度合成定理 120
本章小結 122
思考題 122
習題 123
第9章 剛體的平面運動 127
9.1 剛體平面運動的概念 127
9.2 平面運動分解為平動和轉動 127
9.3 平面圖形內各點的速度 129
9.3.1 速度合成法 129
9.3.2 速度投影法 130
9.3.3 速度瞬心法 132
9.4 平面圖形內各點的加速度 135
本章小結 137
思考題 137
習題 138
第3篇 動力學
第10章 動力學基本方程 143
10.1 動力學基本定律 143
10.2 質點運動的微分方程 144
10.3 質點動力學的兩類基本問題 145
本章小結 149
思考題 149
習題 149
第11章 動量定理 152
11.1 動力學普遍定理概述 152
11.2 質點的動量定理 152
11.3 質點系動量定理及守恒守律 154
11.3.1 質點系的動量 154
11.3.2 質點系的動量定理 155
11.3.3 質點系動量守恒定律 157
11.4 質心運動定理及守恒定律 157
本章小結 160
思考題 160
習題 161
第12章 動量矩定理 164
12.1 質點的動量矩定理及守恒定律 164
12.1.1 質點的動量矩 164
12.1.2 質點的動量矩定理 164
12.1.3 質點動量矩守恒定律 166
12.2 質點系動量矩定理及守恒定律 166
12.2.1 質點系的動量矩 166
12.2.2 質點系動量矩定理.167
12.2.3 質點系動量矩守恒定律 167
12.3 剛體定軸轉動微分方程 169
12.4 剛體對軸的轉動慣量 170
12.4.1 轉動慣量的計算 170
12.4.2 平行軸定理 171
本章小結 173
思考題 174
習題 175
第13章 動能定理 179
13.1 功與功率 179
13.1.1 力的功 179
13.1.2 功率 183
13.2 動能 184
13.3 質點的動能定理 185
13.4 質點系的動能定理 187
13.5 動力學普遍定理的綜合應用 189
本章小結 192
思考題 193
習題 193
第14章 動靜法 199
14.1 慣性力與質點動靜法 199
14.1.1 慣性力的概念 199
14.1.2 質點的動靜法 200
14.2 質點系的動靜法 202
14.3 剛體慣性力系的簡化 204
14.3.1 剛體做平動 204
14.3.2 剛體做定軸轉動 204
14.3.3 剛體做平面運動 205
14.4 剛體定軸轉動時軸承動反力的概念 210
本章小結 212
思考題 212
習題 213
第4篇 材料力學
第15章 材料力學的基本概念 218
15.1 材料力學的任務 218
15.2 變形固體的基本假設 218
15.3 構件分類及桿件變形的基本形式 219
本章小結 221
思考題 221
習題 221
第16章 軸向拉伸與壓縮 222
16.1 軸向拉伸或壓縮時的內力 222
16.1.1 軸力 222
16.1.2 軸力圖 223
16.2 軸向拉伸或壓縮時的應力 224
16.2.1 軸向拉伸或壓縮時橫截面上的應力 224
16.2.2 軸向拉伸或壓縮時斜截面上的應力 225
16.3 軸向拉伸或壓縮時的變形 226
16.4 材料拉伸和壓縮時的力學性能 229
16.4.1 材料拉伸時的力學性能 229
16.4.2 材料壓縮時的力學性能 231
16.5 桿件拉伸或壓縮時的強度計算 231
16.6 軸向拉伸或壓縮時的應變能 233
16.7 圣維南原理和應力集中 234
本章小結 236
思考題 238
習題 238
第17章 剪切和擠壓 242
17.1 剪切的實用計算 242
17.2 擠壓的實用計算 243
本章小結 245
思考題 246
習題 246
第18章 扭轉 248
18.1 扭轉的概念和工程實際中的扭轉問題 248
18.2 桿件扭轉時的內力 249
18.3 切應力互等定理與剪切胡克定律 251
18.3.1 薄壁圓筒扭轉時橫截面上的切應力 251
18.3.2 切應力互等定理 252
18.3.3 切應變與剪切胡克定律 253
18.4 圓軸扭轉時的應力和變形 253
18.4.1 圓軸扭轉時的應力 254
18.4.2 圓軸扭轉時的變形 256
18.5 圓軸扭轉時的強度和剛度計算 256
18.6 矩形截面桿的扭轉 259
本章小結 260
思考題 260
習題 261
第19章 彎曲內力 264
19.1 彎曲的相關概念 264
19.2 靜定梁的分類 265
19.3 剪力與彎矩 265
19.4 剪力圖和彎矩圖 267
19.5 載荷集度、剪力和彎矩間的微分關系 270
本章小結 272
思考題 272
習題 272
第20章 彎曲應力 275
20.1 彎曲正應力 275
20.2 彎曲正應力的強度條件 279
20.3 彎曲切應力及強度條件 281
20.3.1 矩形截面梁的彎曲切應力 281
20.3.2 工字形截面梁的彎曲切應力 282
20.4 提高彎曲強度的措施 283
本章小結 285
思考題 285
習題 285
第21章 彎曲變形 288
21.1 梁彎曲的基本方程 288
21.2 用積分法求彎曲變形 289
21.3 用疊加法求彎曲變形 291
21.4 梁的剛度條件 293
本章小結 294
思考題 294
習題 295
第22章 應力狀態和強度理論 298
22.1 應力狀態的概念 298
22.2 二向應力狀態分析——解析法 299
22.3 二向應力狀態分析——圖解法 303
22.4 三向應力狀態分析 305
22.5 廣義胡克定律 306
22.6 強度理論及其應用 307
本章小結 310
思考題 312
習題 312
第23章 組合變形 315
23.1 組合變形的概念 315
23.2 拉伸（壓縮)與彎曲的組合 316
23.3 扭轉與彎曲的組合 318
本章小結 320
思考題 321
習題 321
第24章 壓桿穩定 323
24.1 壓桿穩定的概念 323
24.2 細長壓桿臨界壓力的歐拉公式 324
24.2.1 兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力 324
24.2.2 其他支承條件下細長壓桿的臨界壓力 325
24.3 臨界應力與歐拉公式的應用范圍 327
24.4 壓桿的穩定性計算 330
24.5 提高壓桿穩定性的措施 333
本章小結 334
思考題 335
習題 335
附錄A 截面圖形的幾何性質 338
附錄B 型鋼表 341
習題答案 351
參考文獻 358
緒論 1
第1篇 靜力學
第1章 靜力學基本公理和物體的受力分析 4
1.1 靜力學基本概念 4
1.2 靜力學基本公理 5
1.3 約束與約束反力 7
1.4 物體的受力分析和受力圖 9
本章小結 12
思考題 12
習題 13
第2章 平面匯交力系與平面力偶理論 15
2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法 15
2.1.1 合成的幾何法 15
2.1.2 平衡的幾何條件 16
2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法 17
2.2.1 力在坐標軸上的投影 17
2.2.2 合力投影定理 18
2.2.3 平面匯交力系合成與平衡的解析法 19
2.3 力矩與力偶的概念及其性質 20
2.3.1 力對點的矩 20
2.3.2 合力矩定理 20
2.3.3 平面力偶及其性質 21
2.4 平面力偶系的合成與平衡 23
本章小結 25
思考題 25
習題 26
第3章 平面任意力系 30
3.1 力線平移定理 30
3.2 平面任意力系向已知點的簡化與力系的主矢和主矩 31
3.3 簡化結果分析與合力矩定理 32
3.4 平面任意力系的平衡條件與平衡方程 33
3.5 平面平行力系的平衡方程 35
3.6 靜定和靜不定問題與物體系統的平衡 38
3.7 平面簡單桁架的內力計算 41
3.7.1 節點法 41
3.7.2 截面法 43
3.7.3 特殊桿件的內力判斷 43
本章小結 44
思考題 45
習題 46
第4章 摩擦 53
4.1 摩擦的分類 53
4.2 滑動摩擦 53
4.2.1 靜滑動摩擦力 53
4.2.2 動滑動摩擦力 54
4.2.3 摩擦角 55
4.2.4 自鎖 55
4.3 考慮滑動摩擦時的平衡問題 57
4.4 滾動摩擦的概念 60
本章小結 61
思考題 61
習題 62
第5章 空間力系 65
5.1 力在空間坐標軸上的投影 65
5.2 力對軸的矩、力對點的矩與合力矩定理 66
5.2.1 力對軸的矩的概念及計算 66
5.2.2 力對點的矩的概念及計算 67
5.2.3 力對點的矩與力對通過該點軸的矩的關系 68
5.2.4 合力矩定理 69
5.3 空間匯交力系的合成與平衡 70
5.3.1 空間匯交力系的合成.70
5.3.2 空間匯交力系的平衡.71
5.4 空間任意力系的平衡方程與空間約束 72
5.4.1 空間任意力系的平衡方程 72
5.4.2 空間約束 74
5.5 空間平行力系的中心與物體的重心 78
5.5.1 重心坐標公式 78
5.5.2 重心的求法 80
本章小結 83
思考題 83
習題 83
第2篇 運動學
第6章 點的運動學 89
6.1 點運動的矢徑法 89
6.2 點運動的直角坐標法 90
6.3 點運動的自然法 93
本章小結 99
思考題 100
習題 101
第7章 剛體的基本運動 103
7.1 剛體的平行移動 103
7.2 剛體的定軸轉動 105
7.3 定軸轉動剛體內各點的速度和加速度 106
本章小結 109
思考題 110
習題 111
第8章 點的合成運動 114
8.1 點的合成運動的概念 114
8.2 點的速度合成定理 115
8.3 牽連運動為平動時點的加速度合成定理 118
8.4 牽連運動為轉動時點的加速度合成定理 120
本章小結 122
思考題 122
習題 123
第9章 剛體的平面運動 127
9.1 剛體平面運動的概念 127
9.2 平面運動分解為平動和轉動 127
9.3 平面圖形內各點的速度 129
9.3.1 速度合成法 129
9.3.2 速度投影法 130
9.3.3 速度瞬心法 132
9.4 平面圖形內各點的加速度 135
本章小結 137
思考題 137
習題 138
第3篇 動力學
第10章 動力學基本方程 143
10.1 動力學基本定律 143
10.2 質點運動的微分方程 144
10.3 質點動力學的兩類基本問題 145
本章小結 149
思考題 149
習題 149
第11章 動量定理 152
11.1 動力學普遍定理概述 152
11.2 質點的動量定理 152
11.3 質點系動量定理及守恒守律 154
11.3.1 質點系的動量 154
11.3.2 質點系的動量定理 155
11.3.3 質點系動量守恒定律 157
11.4 質心運動定理及守恒定律 157
本章小結 160
思考題 160
習題 161
第12章 動量矩定理 164
12.1 質點的動量矩定理及守恒定律 164
12.1.1 質點的動量矩 164
12.1.2 質點的動量矩定理 164
12.1.3 質點動量矩守恒定律 166
12.2 質點系動量矩定理及守恒定律 166
12.2.1 質點系的動量矩 166
12.2.2 質點系動量矩定理.167
12.2.3 質點系動量矩守恒定律 167
12.3 剛體定軸轉動微分方程 169
12.4 剛體對軸的轉動慣量 170
12.4.1 轉動慣量的計算 170
12.4.2 平行軸定理 171
本章小結 173
思考題 174
習題 175
第13章 動能定理 179
13.1 功與功率 179
13.1.1 力的功 179
13.1.2 功率 183
13.2 動能 184
13.3 質點的動能定理 185
13.4 質點系的動能定理 187
13.5 動力學普遍定理的綜合應用 189
本章小結 192
思考題 193
習題 193
第14章 動靜法 199
14.1 慣性力與質點動靜法 199
14.1.1 慣性力的概念 199
14.1.2 質點的動靜法 200
14.2 質點系的動靜法 202
14.3 剛體慣性力系的簡化 204
14.3.1 剛體做平動 204
14.3.2 剛體做定軸轉動 204
14.3.3 剛體做平面運動 205
14.4 剛體定軸轉動時軸承動反力的概念 210
本章小結 212
思考題 212
習題 213
第4篇 材料力學
第15章 材料力學的基本概念 218
15.1 材料力學的任務 218
15.2 變形固體的基本假設 218
15.3 構件分類及桿件變形的基本形式 219
本章小結 221
思考題 221
習題 221
第16章 軸向拉伸與壓縮 222
16.1 軸向拉伸或壓縮時的內力 222
16.1.1 軸力 222
16.1.2 軸力圖 223
16.2 軸向拉伸或壓縮時的應力 224
16.2.1 軸向拉伸或壓縮時橫截面上的應力 224
16.2.2 軸向拉伸或壓縮時斜截面上的應力 225
16.3 軸向拉伸或壓縮時的變形 226
16.4 材料拉伸和壓縮時的力學性能 229
16.4.1 材料拉伸時的力學性能 229
16.4.2 材料壓縮時的力學性能 231
16.5 桿件拉伸或壓縮時的強度計算 231
16.6 軸向拉伸或壓縮時的應變能 233
16.7 圣維南原理和應力集中 234
本章小結 236
思考題 238
習題 238
第17章 剪切和擠壓 242
17.1 剪切的實用計算 242
17.2 擠壓的實用計算 243
本章小結 245
思考題 246
習題 246
第18章 扭轉 248
18.1 扭轉的概念和工程實際中的扭轉問題 248
18.2 桿件扭轉時的內力 249
18.3 切應力互等定理與剪切胡克定律 251
18.3.1 薄壁圓筒扭轉時橫截面上的切應力 251
18.3.2 切應力互等定理 252
18.3.3 切應變與剪切胡克定律 253
18.4 圓軸扭轉時的應力和變形 253
18.4.1 圓軸扭轉時的應力 254
18.4.2 圓軸扭轉時的變形 256
18.5 圓軸扭轉時的強度和剛度計算 256
18.6 矩形截面桿的扭轉 259
本章小結 260
思考題 260
習題 261
第19章 彎曲內力 264
19.1 彎曲的相關概念 264
19.2 靜定梁的分類 265
19.3 剪力與彎矩 265
19.4 剪力圖和彎矩圖 267
19.5 載荷集度、剪力和彎矩間的微分關系 270
本章小結 272
思考題 272
習題 272
第20章 彎曲應力 275
20.1 彎曲正應力 275
20.2 彎曲正應力的強度條件 279
20.3 彎曲切應力及強度條件 281
20.3.1 矩形截面梁的彎曲切應力 281
20.3.2 工字形截面梁的彎曲切應力 282
20.4 提高彎曲強度的措施 283
本章小結 285
思考題 285
習題 285
第21章 彎曲變形 288
21.1 梁彎曲的基本方程 288
21.2 用積分法求彎曲變形 289
21.3 用疊加法求彎曲變形 291
21.4 梁的剛度條件 293
本章小結 294
思考題 294
習題 295
第22章 應力狀態和強度理論 298
22.1 應力狀態的概念 298
22.2 二向應力狀態分析——解析法 299
22.3 二向應力狀態分析——圖解法 303
22.4 三向應力狀態分析 305
22.5 廣義胡克定律 306
22.6 強度理論及其應用 307
本章小結 310
思考題 312
習題 312
第23章 組合變形 315
23.1 組合變形的概念 315
23.2 拉伸（壓縮)與彎曲的組合 316
23.3 扭轉與彎曲的組合 318
本章小結 320
思考題 321
習題 321
第24章 壓桿穩定 323
24.1 壓桿穩定的概念 323
24.2 細長壓桿臨界壓力的歐拉公式 324
24.2.1 兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力 324
24.2.2 其他支承條件下細長壓桿的臨界壓力 325
24.3 臨界應力與歐拉公式的應用范圍 327
24.4 壓桿的穩定性計算 330
24.5 提高壓桿穩定性的措施 333
本章小結 334
思考題 335
習題 335
附錄A 截面圖形的幾何性質 338
附錄B 型鋼表 341
習題答案 351
參考文獻 358
展開全部
工程力學(第二版) 節選
緒論 1.工程力學的研究內容 工程力學涉及眾多的力學學科，所包含的內容極其廣泛，本書只包含靜力學、運動學、動力學以及材料力學部分。 靜力學是工程力學以及其他工科力學課程的基礎，其主要研究物體在力系作用下的平衡規律，包括物體的受力分析、力系的等效替換（或者簡化）以及建立各種力系的平衡條件。 運動學研究物體運動的幾何性質，包括運動軌跡、運動方程、速度和加速度等，而不追究物體為什么會有這樣的運動特性。運動學是學習動力學的基礎，同時也為分析機構的運動提供必要的基礎。 動力學研究物體的機械運動與作用力之間的關系，建立物體機械運動的普遍規律。 材料力學研究構件在外力的作用下，內部會產生什么樣的力，這些力是怎樣分布的，會導致構件有怎樣的變形，以及這些變形對構件的正常工作會產生什么樣的影響。 工程實際中，結構的元件、機器的零部件，統稱為構件。如建筑物的梁和柱、機床的軸等。構件在工作時，載荷過大會使其喪失正常的工作能力，這種現象稱為失效或破壞。為使構件在載荷作用下能正常工作而不破壞，也不發生過大的變形和不喪失穩定，要求構件滿足三方面的要求：強度要求、剛度要求、穩定性要求。 強度要求就是指在外載作用下，構件應有足夠的抵抗破壞和過大塑性變形的能力。例如，沖床曲軸不可折斷、儲氣罐不應爆破、鉆床的立柱不應折彎等。 剛度要求就是指在外載作用下，構件應有足夠的抵抗彈性變形的能力。例如，齒輪軸若變形過大，將造成齒輪和軸承的不均勻磨損引起噪聲；機床主軸變形過大，將影響加工精度。 穩定性要求就是指在外載作用下，構件應有足夠的保持原有平衡狀態的能力，如內燃機的挺桿、千斤頂的螺桿、翻斗貨車的液壓機構中的頂桿等，應始終維持原有的直線平衡狀態，保證不被壓彎。 2.工程力學的研究對象 實際工程中，構件在外載作用下，幾何形狀和尺寸都會發生改變，這種變化稱為變形。發生形狀和尺寸改變的構件就稱為變形體。但在實際處理工程問題時，是否考慮構件的變形需根據具體情況而定。在靜力學、運動學和動力學中，構件在外載作用下產生的變形都比較小，幾乎不影響構件的受力與運動，因而可以忽略掉這種變形。因此，在靜力學、運動學和動力學中，可以將變形體簡化為剛體。所謂剛體，就是指在外載作用下，其內部任意兩點之間的距離始終保持不變的物體，是一個理想化的模型。在本書第1~3篇中所指的物體都是剛體。而材料力學是研究作用在物體上的力與變形規律。這時，即使變形很小，也不能忽略，因而材料力學的研究對象是變形體。但是在研究變形問題過程中，當涉及平衡問題時，大部分情況下仍可用剛體模型。 3.工程力學的研究方法 工程力學的研究方法主要有兩種：理論方法和實驗方法。 理論方法包括： (1)人們通過觀察生活和生產實踐中的各種現象，進行多次的科學實驗，經過分析、綜合和歸納，總結出力學的基本規律。例如，遠在古代，人們為了提水制造了轆轤；為了搬運重物，使用了杠桿、斜面和滑輪等。制造和使用這些生活和生產工具，使人類對于機械運動有了初步的認識，并積累了大量的經驗，經過分析、綜合和歸納，逐漸形成了如“力”和“力矩”的基本概念，以及“二力平衡”、“杠桿原理”、“力的平行四邊形法則”和“萬有引力定律”等力學的基本規律。 (2)在對事物觀察和實驗的基礎上，經過抽象化建立力學模型，形成概念，在基本規律的基礎上，經過邏輯推理和數學演繹，建立理論體系。如靜力學中，忽略物體的微小變形，把物體簡化為剛體；在材料力學中，軸向拉壓桿件受軸向力的平面假設，以及扭轉軸受扭矩時的平面假設等。這種抽象化、理想化的方法，既簡化了所研究的問題，同時也更深刻地反映了事物的本質。需要注意的是，任何抽象化的模型都是相對的，當條件發生變化時，必須考慮影響事物的新的因素，建立新的模型。例如，在研究物體受外力作用而平衡時，可以忽略物體形狀的改變，采用剛體模型；但要分析物體內部的受力狀態或解決一些復雜物體系的平衡問題時，必須考慮物體的變形，采用變形體模型。 (3)將理論用于實踐，在認識世界、改造世界中不斷得到驗證和發展。 實驗方法就是以實驗手段對各種力學問題進行分析研究，得到**性的認識并總結出規律（定理、定律、公式、理論），建立以力學模型為表征的理論，并為解決工程問題作出貢獻。例如，在靜力學中，通過實驗可測得兩種材料的摩擦系數，在動力學中通過實驗可以測得剛體的轉動慣量等；材料力學中，材料的力學性能可以通過實驗測定。另外，經過簡化得出的結論是否可信，也要由實驗來驗證。還有一些尚無理論結果的問題需借助實驗方法來解決。所以理論研究和實驗方法同是工程力學解決問題的方法。 4.工程力學與工程實際的關系 力學是*早形成的自然科學之一。17世紀牛頓奠定了經典力學的基礎，之后力學得到快速發展。到19世紀末，力學已發展到很高的水平。 20世紀，由于力學的參與，很多學科及工程技術得以快速發展，包括土木工程、機械工程、海洋工程、航空航天技術等。 進入21世紀以來，諸多重大工程及高新技術無不與力學密切相關，如長江三峽工程、杭州跨海大橋、載人航天工程、動車組提速、中國空間站組建等？傊，力學在諸多工程技術的發展中起著重要甚至是關鍵的作用，對人類文明的進步起到了極大的推動作用。 第1篇 靜力學 靜力學是研究物體在力系作用下平衡規律的科學。 靜力學是其他工科力學的基礎，力系的簡化理論和物體受力分析的方法是研究動力學及其他后繼課程的重要基礎。在靜力學中，主要研究以下兩個問題。 1.力系的簡化 在工程實際中，通常一個物體總是受到許多力的作用。將作用于物體上的這群力稱為力系。力系的簡化就是將作用于物體上的較復雜的力系，用一個簡單的且與其等效的力系來代替。力系簡化的目的是要將一個較復雜的力系，轉化成與其等效的較簡單的力系。 2.力系的平衡條件及其應用 力系的平衡條件就是物體在平衡狀態時，作用于物體上的力系所應滿足的條件。利用力系的平衡條件，可通過某些已知力和結構的幾何尺寸，求出未知力的大小和作用方位。 靜力學在工程技術中有廣泛的應用，例如在結構設計時，常常要對各構件進行受力分析，并利用平衡條件確定其受力，以便作為構件強度和剛度設計的依據。 第1章 靜力學基本公理和物體的受力分析 本章將闡述靜力學基本概念和幾個公理，這些概念和公理是靜力學的基礎，*后介紹物體的受力分析和受力圖。 1.1 靜力學基本概念 靜力學主要研究物體平衡時各作用力之間的關系。 1.力的概念 力是物體間的相互機械作用，這種作用使物體的運動狀態發生變化(包括變形)。例如，人用力拉車可使車的速度增大;地球對月球的引力使月球不斷改變運動方向而環繞地球運轉；鍛錘的沖擊力使鍛件變形等。 力對物體的效應表現為物體運動狀態的改變和變形，力使物體運動狀態發生變化的效應稱為力的外效應，而力使物體產生變形效應稱為力的內效應。理論力學主要研究力的外效應，而材料力學則研究力的內效應。 實踐表明，力對物體的作用效應決定于以下三個要素：①力的大。虎诹Φ姆较;③力的作用點。當這三個要素中的任何一個改變時，力的作用效應也就不同了。 圖1-1 力是一個既有大小又有方向的量，稱為矢量(或稱向量)。在力學中，矢量可用一條具有方向的線段來表示，如圖1-1所示，用線段的起點(或終點)表示力的作用點；用線段的方位和箭頭指向表示力的方向，用線段的長度(按一定比例)表示力的大小。通過力的作用點沿力方向的直線，稱為力的作用線。在本書中，力的矢量用黑斜體字母表示如Ｆ，而力的大小(該矢量的模)則用普通字母Ｆ表示。 力的國際單位(ＳＩ)是牛頓，或千牛頓，其代號為牛(Ｎ)或千牛(kＮ)，兩者的換算關系為1kN=1000N 一個物體所受的力往往有好幾個，同時作用在同一物體上的一群力稱為力系，作用于物體上的力系如果可以用另一個適當的力系來代替而作用效應相同，那么這兩個力系互稱等效力系。 2.剛體的概念 剛體就是在任何情況下都不發生變形的物體。顯然，這是一個抽象化的模型。實際上并不存在這樣的物體，任何物體受力后總是或多或少發生變形，但是，工程實際中的機械零件和結構件在正常工作情況下的變形一般很微小，這種微小的變形對于物體外效應研究影響甚微，可以略去不計，這樣可使問題大為簡化。這種撇開次要矛盾，抓住主要矛盾的做法是科學的抽象方法。 靜力學中所研究的物體只限于剛體，因此又稱剛體靜力學，它是研究變形體力學的基礎。 3.平衡的概念 平衡是指物體相對于周圍物體(慣性參考系)保持其靜止或做勻速直線運動的狀態。顯然，平衡是機械運動的特殊形式。在工程實際中，一般取固連于地球的參考系作為慣性參考系。這樣，平衡就是指物體相對于地球靜止或做勻速直線運動。要使物體保持平衡，作用于物體上的力系就要滿足一定的條件，這些條件稱為力系的平衡條件。這種力系稱為平衡力系。 1.2 靜力學基本公理 公理是人們經過長期觀察和經驗積累而得到的結論，它已經在大量實踐中得到驗證，無須證明而為大家公認。靜力學公理是人們關于力基本性質的概括和總結，它們是靜力學全部理論的基礎。 圖1-2 公理1(二力平衡公理) 作用于剛體上的兩個力，使剛體處于平衡的必要和充分條件是：這兩個力的大小相等，方向相反，并作用于同一直線上。如圖1-2所示，即 Ｆ1＝-Ｆ2(1-1) 這個公理揭示了作用于物體上*簡單力系平衡時所必須滿足的條件。對于剛體來說，這個條件是既必要又充分的，但對于變形體，這個條件是不充分的。例如，軟繩受兩個等值反向的拉力作用可以平衡，而受兩個等值反向的壓力作用就不能平衡。 只受兩個力作用并處于平衡的物體稱為二力體，如果物體是個桿件，也稱二力桿。 公理2(加減平衡力系公理) 在作用于剛體上的任何一個力系中，加上或減去任意一個平衡力系，并不改變原力系對剛體的效應。 這個公理的正確性是顯而易見的，因為平衡力系對于剛體的平衡或運動狀態沒有影響。這個公理是力系簡化的理論依據。 推論(力的可傳性原理) 作用于同一剛體上的力可沿其作用線移至同一剛體的任一點，而不改變它對剛體的作用效應。 證明：設力Ｆ作用于剛體上的Ａ點，如圖1-３(a)所示。在其作用線上任取一點Ｂ， 并在Ｂ點加上一對平衡力Ｆ1、Ｆ2，并使Ｆ＝-Ｆ1＝Ｆ2，如圖1-３(b)所示。由于力Ｆ和Ｆ1也是一對平衡力系，故可減去，這樣只剩下一個力Ｆ2，如圖1-３(c)所示，于是，原來的這個力Ｆ與力系(Ｆ、Ｆ1、Ｆ2)以及力Ｆ2相互等效，而力Ｆ2就是原來的力Ｆ，只是作用點已移到了Ｂ點。 由此可見，對于剛體來說，力的作用點已不是決定力的作用效果的要素，它已被力作用線所代替。因此，作用于剛體上的力的三要素是：力的大小、方向和作用線。由此看出，對剛體而言，力是滑動矢量。 圖1-3 1-3 公理３(力的平行四邊形法則) 作用于物體上同一點的兩個力可合成為一個合力，此合力也作用于該點，合力的大小和方向由以原兩力矢為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線來表示。如圖1-4(a)所示，或者說，合力矢等于這兩個力矢的幾何和(或矢量和)，即 Ｒ＝Ｆ1＋Ｆ2 圖1-4 1-4 根據公理３求合力的幾何方法稱為力的平行四邊形法則。由圖1-4(b)可見，在求合力Ｒ時，實際上不必作出整個平行四邊形，只要以力矢Ｆ1的末端Ｂ作為力矢Ｆ2的始端而畫出Ｆ2，即兩分力矢的首尾相連，則矢量ＡＤ就代表合力矢Ｒ，這樣畫成的三角形ＡＢＤ稱為力三角形。這一求合力
工程力學(第二版) 作者簡介
王永巖，男，1956年12月生，教授、博士生導師、重量教學名師。1982年于遼寧工程技術大學本科畢業并獲力學、礦建雙學士學位，1983～1985年在東北大學攻讀碩士，1998～2001年在遼寧工程技術大學攻讀博士，并獲“遼寧省優秀博士論文獎”和“國家優秀博士論文提名獎”，1995年破格晉升為教授，2001年被聘為博士生導師。主要研究方向：計算力學結構仿真及預測、巖石力學與礦壓控制、機械振動及控制、虛擬工程。主講“理論力學”重量精品課程等20余門，已培養40余名博士、碩士研究生；主編出版《動態子結構方法及其應用》、《理論力學》、《材料力學》、《工程力學》、《結構力學》、《有限元》、《振動力學》、《彈性力學》、《流體力學》等力學系列教材、專著、課堂教學軟件和英漢雙語電子教程26部，共1000多萬字。在國內外核心刊物上發表論文80余篇。主持國家自然科學基金、國家“863”子項目、省基金項目和教育部教改項目等20余項，有23項教學成果在全國27個省、市232所大專院校和國外兩所大學使用，并受到好評。主持的項目獲國家教學成果二等獎1項，省教學成果一等獎3項，省教學成果二等獎3項，省科技進步二等獎2項，市科技進步一等獎1項，重量行業二、三等獎3項。先后被評為遼寧省突出貢獻專家、省科技工作者、省優秀教師、省五一勞動獎章和市十大杰出青年、市青年科技先鋒、市專業技術拔尖人才和市特等勞模等榮譽稱號，獲國務院政府特殊津貼，2003年被評為首屆“重量教學名師”。2009年他帶領的團隊獲得“重量教學團隊”稱號。
書友推薦
- >
隨園食單
- >
伯納黛特,你要去哪(2021新版)
- >
大紅狗在馬戲團-大紅狗克里弗-助人
- >
史學評論
- >
企鵝口袋書系列·偉大的思想20:論自然選擇(英漢雙語)
- >
我從未如此眷戀人間
- >
羅曼·羅蘭讀書隨筆-精裝
- >
人文閱讀與收藏·良友文學叢書:一天的工作
本類暢銷
