普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學

普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學

《普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學》是2012年清華大學出版社出版的圖書,作者是范欽珊。

內容簡介

《普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學(彩色版)(第2版)》配套的立體化教材有學生用的學習指導用書,教師用的電子助教。全套教材可供高等院校理工科各專業工程力學課程使用。

《普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學(彩色版)(第2版)》由范欽珊主編,根據教育部高等學校力學基礎課程教學指導委員會2009年制訂的“理論力學課程教學基本要求”和“材料力學課程教學基本要求”以及廣大讀者的意見,《普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學(彩色版)(第2版)》內容的選取以教育部頒布的“工程力學教學基本要求”為依據,同時考慮到20世紀60年代以來材料科學的發展和各種新材料不斷湧現並且套用於廣泛的工程實際的情況,特別增加了第13章“新材料的材料力學概述”,以開闊學生視野,增強適應性。

圖書目錄

課程概論
0.1工程力學與工程密切相關
0.2工程力學的主要內容與分析模型
0.2.1工程力學的主要內容
0.2.2工程力學的兩種分析模型
0.3工程力學的分析方法
0.3.1兩種不同的理論分析方法
0.3.2工程力學的實驗分析方法
0.3.3工程力學的計算機分析方法
第一篇靜力學
第1章靜力學的基本概念與物體受力分析
1.1靜力學模型
1.1.1物體的抽象與簡化——剛體
1.1.2集中力和分布力
1.2力與力系的基本概念
1.2.1力與力系
1.2.2靜力學基本原理
1.3工程中的約束與約束力
1.3.1約束與約束力的概念
1.3.2繩索約束與帶約束
1.3.3剛性光滑面約束
1.3.4剛性光滑鉸鏈約束
1.4力對點之矩與力對軸之矩
1.4.1力對點之矩
1.4.2力對軸之矩
1.4.3合力矩定理
1.5受力分析方法與過程
1.6結論與討論
1.6.1關於約束與約束力
1.6.2關於受力分析
1.6.3關於二力構件
1.6.4關於靜力學中某些原理的適用性
習題
第2章力系的等效與簡化
2.1力系等效與簡化的概念
2.1.1力系的主矢與主矩
2.1.2力系等效的概念
2.1.3力系簡化的概念
2.2力偶及其性質
2.2.1力偶——最簡單、最基本的力系
2.2.2力偶的性質
2.2.3力偶系及其合成
2.3力系簡化的基礎——力向一點平移定理
2.4平面力系的簡化
2.4.1平面匯交力系與平面力偶系的合成結果
2.4.2平面一般力系的簡化方法與過程
2.4.3平面一般力系的簡化結果
2.5固定端約束的約束力
2.6結論與討論
2.6.1幾個不同力學矢量的性質
2.6.2平面一般力系簡化的幾種最後結果
2.6.3關於實際約束的討論
2.6.4關於力偶性質推論的套用限制
習題
第3章力系的平衡條件與平衡方程
3.1平面力系的平衡條件與平衡方程
3.1.1平面一般力系的平衡條件與平衡方程
3.1.2平面一般力系平衡方程的其他形式
3.2簡單的剛體系統平衡問題
3.2.1剛體系統靜定與靜不定的概念
3.2.2剛體系統平衡問題的特點與解法
3.3考慮摩擦時的平衡問題
3.3.1滑動摩擦定律
3.3.2考慮摩擦時構件的平衡問題
3.4結論與討論
3.4.1關於坐標系和力矩中心的選擇
3.4.2關於受力分析的重要性
3.4.3關於求解剛體系統平衡問題時要注意的幾個方面
3.4.4摩擦角與自鎖的概念
3.4.5空間力系特殊情形下的平衡方程
習題
第二篇材料力學
第4章材料力學概述
4.1材料力學的研究內容
4.2工程構件設計中的材料力學問題
4.3桿件的受力與變形形式
4.4關於材料的基本假定
4.4.1各向同性假定
4.4.2均勻連續性假定
4.4.3小變形假定
4.5彈性體受力與變形特徵
4.6材料力學的分析方法
4.7桿件橫截面上的內力與內力分量
4.7.1內力主矢、主矩與內力分量
4.7.2確定內力分量的截面法
4.8應力、應變及其相互關係
4.8.1應力
4.8.2應力與內力分量之間的關係
4.8.3應變
4.8.4應力與應變之間的物性關係
4.9結論與討論
4.9.1剛體模型與彈性體模型
4.9.2彈性體受力與變形特點
4.9.3剛體靜力學概念與原理在材料力學中的套用
習題
第5童桿件的內力分析與內力圖
5.1基本概念
5.1.1整體平衡與局部平衡的概念
5.1.2桿件橫截面上的內力與外力的相依關係
5.1.3控制面
5.2軸力圖與扭矩圖
5.2.1軸力圖
5.2.2扭矩圖
5.3剪力圖與彎矩圖
5.3.1剪力和彎矩的正負號規則
5.3.2截面法確定梁指定橫截面上的剪力和彎矩
5.3.3剪力方程與彎矩方程
5.3.4載荷集度、剪力、彎矩之間的微分關係
5.3.5剪力圖與彎矩圖
5.4結論與討論
5.4.1關於內力分析的幾點重要結論
5.4.2正確套用力系簡化方法確定控制面上的內力分量
*5.4.3剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關係的證明
習題
第6章拉壓桿件的應力變形分析與強度設計
6.1工程中承受拉伸與壓縮的桿件
6.2拉伸與壓縮時桿件的應力與變形分析
6.2.1應力計算
6.2.2變形計算
6.3拉伸與壓縮桿件的強度設計
6.3.1強度條件、安全因數與許用應力
6.3.2三類強度計算問題
6.3.3強度條件套用舉例
6.4拉伸與壓縮時材料的力學性能
6.4.1材料拉伸時的應力—應變曲線
6.4.2韌性材料拉伸時的力學性能
6.4.3脆性材料拉伸時的力學性能
6.4.4強度失效概念與失效應力
6.4.5壓縮時材料的力學性能
6.5結論與討論
6.5.1本章的主要結論
6.5.2關於應力和變形公式的套用條件
*6.5.3關於加力點附近區域的應力分布
*6.5.4關於應力集中的概念
6.5.5拉伸與壓縮桿件斜截面上的應力
*6.5.6卸載、再載入時材料的力學行為
*6.5.7連線件強度的工程假定計算
習題
第7章圓軸扭轉時的應力變形分析以及強度和剛度設計
7.1圓軸在工程中的套用
7.2受扭圓軸的扭轉變形
7.3剪應力互等定理
7.4圓軸扭轉時橫截面上的剪應力分析
7.4.1變形協調方程
7.4.2彈性範圍內的剪應力—剪應變關係
7.4.3靜力學方程
7.4.4圓軸扭轉時橫截面上的剪應力表達式
7.5圓軸扭轉時的強度與剛度設計
7.5.1扭轉實驗與扭轉破壞現象
7.5.2圓軸扭轉強度設計
7.5.3圓軸扭轉剛度設計
7.6結論與討論
7.6.1關於圓軸強度與剛度設計
7.6.2矩形截面桿扭轉時的剪應力
習題
……
第8章彎曲強度問題
第9章彎曲剛度問題
第10章應力狀態與強度理論及其工程套用
第11章壓桿的穩定性分析與穩定性設計
第三篇專題概述
第12章簡單的靜不定問題
第13章動載荷與疲勞強度概述
附錄A型鋼規格表
附錄B習題答
附錄C索引
主要參考書目

編輯推薦

《普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學(第2版)》配套的立體化教材有學生用的學習指導用書,教師用的電子助教。全套教材可供高等院校理工科各專業工程力學課程使用。《普通高等院校基礎力學系列教材:工程力學(第2版)》由范欽珊主編。

目錄

課程概論
0.1工程力學與工程密切相關
0.2工程力學的主要內容與分析模型
0.2.1工程力學的主要內容
0.2.2工程力學的兩種分析模型
0.3工程力學的分析方法
0.3.1兩種不同的理論分析方法
0.3.2工程力學的實驗分析方法
0.3.3工程力學的計算機分析方法
第一篇靜力學
第1章靜力學的基本概念與物體受力分析
1.1靜力學模型
1.1.1物體的抽象與簡化——剛體
1.1.2集中力和分布力
1.2力與力系的基本概念
1.2.1力與力系
1.2.2靜力學基本原理
1.3工程中的約束與約束力
1.3.1約束與約束力的概念
1.3.2繩索約束與帶約束
1.3.3剛性光滑面約束
1.3.4剛性光滑鉸鏈約束
1.4力對點之矩與力對軸之矩
1.4.1力對點之矩
1.4.2力對軸之矩
1.4.3合力矩定理
1.5受力分析方法與過程
1.6結論與討論
1.6.1關於約束與約束力
1.6.2關於受力分析
1.6.3關於二力構件
1.6.4關於靜力學中某些原理的適用性
習題
第2章力系的等效與簡化
2.1力系等效與簡化的概念
2.1.1力系的主矢與主矩
2.1.2力系等效的概念
2.1.3力系簡化的概念
2.2力偶及其性質
2.2.1力偶——最簡單、最基本的力系
2.2.2力偶的性質
2.2.3力偶系及其合成
2.3力系簡化的基礎——力向一點平移定理
2.4平面力系的簡化
2.4.1平面匯交力系與平面力偶系的合成結果
2.4.2平面一般力系的簡化方法與過程
2.4.3平面一般力系的簡化結果
2.5固定端約束的約束力
2.6結論與討論
2.6.1幾個不同力學矢量的性質
2.6.2平面一般力系簡化的幾種最後結果
2.6.3關於實際約束的討論
2.6.4關於力偶性質推論的套用限制
習題
第3章力系的平衡條件與平衡方程
3.1平面力系的平衡條件與平衡方程
3.1.1平面一般力系的平衡條件與平衡方程
3.1.2平面一般力系平衡方程的其他形式
3.2簡單的剛體系統平衡問題
3.2.1剛體系統靜定與靜不定的概念
3.2.2剛體系統平衡問題的特點與解法
3.3考慮摩擦時的平衡問題
3.3.1滑動摩擦定律
3.3.2考慮摩擦時構件的平衡問題
3.4結論與討論
3.4.1關於坐標系和力矩中心的選擇
3.4.2關於受力分析的重要性
3.4.3關於求解剛體系統平衡問題時要注意的幾個方面
3.4.4摩擦角與自鎖的概念
3.4.5空間力系特殊情形下的平衡方程
習題
第二篇材料力學
第4章材料力學概述
4.1材料力學的研究內容
4.2工程構件設計中的材料力學問題
4.3桿件的受力與變形形式
4.4關於材料的基本假定
4.4.1各向同性假定
4.4.2均勻連續性假定
4.4.3小變形假定
4.5彈性體受力與變形特徵
4.6材料力學的分析方法
4.7桿件橫截面上的內力與內力分量
4.7.1內力主矢、主矩與內力分量
4.7.2確定內力分量的截面法
4.8應力、應變及其相互關係
4.8.1應力
4.8.2應力與內力分量之間的關係
4.8.3應變
4.8.4應力與應變之間的物性關係
4.9結論與討論
4.9.1剛體模型與彈性體模型
4.9.2彈性體受力與變形特點
4.9.3剛體靜力學概念與原理在材料力學中的套用
習題
第5章桿件的內力分析與內力圖
5.1基本概念
5.1.1整體平衡與局部平衡的概念
5.1.2桿件橫截面上的內力與外力的相依關係
5.1.3控制面
5.2軸力圖與扭矩圖
5.2.1軸力圖
5.2.2扭矩圖
5.3剪力圖與彎矩圖
5.3.1剪力和彎矩的正負號規則
5.3.2截面法確定梁指定橫截面上的剪力和彎矩
5.3.3剪力方程與彎矩方程
5.3.4載荷集度、剪力、彎矩之間的微分關係
5.3.5剪力圖與彎矩圖
5.4結論與討論
5.4.1關於內力分析的幾點重要結論
5.4.2正確套用力系簡化方法確定控制面上的內力分量
5.4.3剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關係的證明
習題
第6章拉壓桿件的應力變形分析與強度設計
6.1工程中承受拉伸與壓縮的桿件
6.2拉伸與壓縮時桿件的應力與變形分析
6.2.1應力計算
6.2.2變形計算
6.3拉伸與壓縮桿件的強度設計
6.3.1強度條件、安全因數與許用應力
6.3.2三類強度計算問題
6.3.3強度條件套用舉例
6.4拉伸與壓縮時材料的力學性能
6.4.1材料拉伸時的應力—應變曲線
6.4.2韌性材料拉伸時的力學性能
6.4.3脆性材料拉伸時的力學性能
6.4.4強度失效概念與失效應力
6.4.5壓縮時材料的力學性能
6.5結論與討論
6.5.1本章的主要結論
6.5.2關於應力和變形公式的套用條件
6.5.3關於加力點附近區域的應力分布
6.5.4關於應力集中的概念
6.5.5拉伸與壓縮桿件斜截面上的應力
6.5.6卸載、再載入時材料的力學行為
6.5.7連線件強度的工程假定計算
習題
第7章圓軸扭轉時的應力變形分析以及強度和剛度設計
7.1圓軸在工程中的套用
7.2受扭圓軸的扭轉變形
7.3剪應力互等定理
7.4圓軸扭轉時橫截面上的剪應力分析
7.4.1變形協調方程
7.4.2彈性範圍內的剪應力—剪應變關係
7.4.3靜力學方程
7.4.4圓軸扭轉時橫截面上的剪應力表達式
7.5圓軸扭轉時的強度與剛度設計
7.5.1扭轉實驗與扭轉破壞現象
7.5.2圓軸扭轉強度設計
7.5.3圓軸扭轉剛度設計
7.6結論與討論
7.6.1關於圓軸強度與剛度設計
7.6.2矩形截面桿扭轉時的剪應力
習題
第8章彎曲強度問題
8.1承彎構件的力學模型與工程中的承彎構件
8.2與應力分析相關的截面圖形的幾何性質
8.2.1靜矩、形心及其相互關係
8.2.2慣性矩、極慣性矩、慣性積、慣性半徑
8.2.3慣性矩與慣性積的移軸定理
8.2.4慣性矩與慣性積的轉軸定理
8.2.5主軸與形心主軸、主慣性矩與形心主慣性矩
8.3平面彎曲時梁橫截面上的正應力
8.3.1基本概念
8.3.2純彎曲時梁橫截面上的正應力分析
8.3.3梁的彎曲正應力公式的套用與推廣
8.4平面彎曲正應力公式套用舉例
8.5梁的強度計算
8.5.1基於最大正應力點的強度條件
8.5.2梁的彎曲強度計算步驟
8.6斜彎曲
8.7彎矩與軸力同時作用時橫截面上的正應力
8.8結論與討論
8.8.1關於彎曲正應力公式的套用條件
8.8.2彎曲剪應力的概念
8.8.3關於截面的慣性矩
8.8.4關於中性軸的討論
8.8.5提高梁強度的措施
習題
第9章彎曲剛度問題
9.1基本概念
9.1.1梁彎曲後的撓度曲線
9.1.2梁的撓度與轉角
9.1.3梁的位移與約束密切相關
9.1.4梁的位移分析的工程意義
9.2小撓度微分方程及其積分
9.2.1小撓度曲線微分方程
9.2.2積分常數的確定約束條件與連續條件
9.3工程中的疊加法
9.3.1疊加法套用於多個載荷作用的情形
9.3.2疊加法套用於間斷性分布載荷作用的情形
9.4梁的剛度設計
9.4.1梁的剛度條件
9.4.2剛度設計舉例
9.5結論與討論
9.5.1關於變形和位移的相依關係
9.5.2關於梁的連續光滑曲線
9.5.3基於逐段剛化的疊加法
9.5.4提高彎曲剛度的途徑
習題
第10章應力狀態與強度理論及其工程套用
10.1應力狀態與強度理論的基本概念與分析方法
10.1.1應力狀態的基本概念
10.1.2應力狀態分析的基本方法
10.1.3建立複雜受力時失效判據的思路與方法
10.2平面應力狀態分析——任意方向面上應力的確定
10.2.1方向角與應力分量的正負號約定
10.2.2微元的局部平衡方程
10.2.3平面應力狀態中任意方向面上的正應力與剪應力
10.3應力狀態中的主應力與最大剪應力
10.3.1主平面、主應力與主方向
10.3.2平面應力狀態的三個主應力
10.3.3面內最大剪應力與一點的最大剪應力
10.4分析應力狀態的應力圓方法
10.4.1應力圓方程
10.4.2應力圓的畫法
10.4.3應力圓的套用
10.5三向應力狀態的特例分析
10.5.1三組特殊的方向面
10.5.2三向應力狀態的應力圓
10.6複雜應力狀態下的應力—應變關係應變能密度
10.6.1廣義胡克定律
10.6.2各向同性材料各彈性常數之間的關係
10.6.3總應變能密度
10.6.4體積改變能密度與畸變能密度
10.7工程設計中常用的強度理論
10.7.1第一強度理論
10.7.2第二強度理論
10.7.3第三強度理論
10.7.4第四強度理論
10.8圓軸承受彎曲與扭轉共同作用時的強度計算
10.8.1計算簡圖
10.8.2危險點及其應力狀態
10.8.3強度設計準則與設計公式
10.9薄壁容器強度設計簡述
10.9.1薄壁容器承受內壓時的環向應力與縱向應力
10.9.2承受內壓薄壁容器的強度設計簡述
10.10結論與討論
10.10.1關於應力狀態的幾點重要結論
10.10.2平衡方法是分析應力狀態最重要、最基本的方法
10.10.3關於應力狀態的不同的表示方法
10.10.4正確套用廣義胡克定律
10.10.5套用強度理論需要注意的幾個問題
習題
第ll章壓桿的穩定性分析與穩定性設計
11.1工程結構中的壓桿
11.2基本概念
11.2.1剛體平衡穩定性的概念
11.2.2壓桿的平衡構形、平衡路徑及其分叉
11.2.3判別彈性平衡穩定性的靜力學準則
11.2.4細長壓桿臨界點平衡的穩定性
11.3兩端鉸支壓桿的臨界載荷歐拉公式
11.4不同剛性支承對壓桿臨界載荷的影響
11.5臨界應力與臨界應力總圖
11.5.1臨界應力與長細比的概念
11.5.2三類不同壓桿的不同失效形式
11.5.3三類壓桿的臨界應力公式—
11.5.4臨界應力總圖與λp、λs值的確定
11.6壓桿穩定性設計的安全因數法
11.6.1穩定性設計內容
11.6.2安全因數法與穩定性安全條件
11.6.3穩定性設計過程
11.7結論與討論
11.7.1穩定性設計的重要性
11.7.2影響壓桿承載能力的因素
11.7.3提高壓桿承載能力的主要途徑
11.7.4穩定性設計中需要注意的幾個重要問題
習題
……
第三篇專題概述
附錄A型鋼規格表
附錄B習題答案
附錄C索引
主要參考書目

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