工程力學

前言
緒論1
模塊一剛體靜力學3
學習目標3
任務一靜力學基礎3
任務描述3
任務分析3
知識準備3
一、靜力學的基本概念3
二、靜力學公理4
三、約束和約束反力6
四、物體的受力分析和受力圖9
任務實施12
思考與練習13
習題答案15
任務二平面匯交力系平衡問題15
任務描述15
任務分析15
知識準備15
一、平面匯交力系的合成16
二、平面匯交力系的平衡17
任務實施18
思考與練習19
習題答案20
任務三平面力偶系平衡問題20
任務描述20
任務分析21
知識準備21
一、平面力對點之矩的概念與
計算21
二、平面力偶22
任務實施24
思考與練習24
習題答案26
任務四平面任意力系平衡問題26
任務描述26
任務分析26
知識準備26
一、平面任意力系的簡化27
二、平面任意力系的平衡條件和
平衡方程28
三、平面平行力系的平衡方程31
四、摩擦的概念與考慮摩擦時物體
的平衡問題33
任務實施36
思考與練習37
習題答案40
任務五空間力系平衡問題40
任務描述40
任務分析40
知識準備41
一、力在空間直角坐標軸上的
投影41
二、力對軸的矩42
二、合力矩定理43
四、 空間任意力系的平衡43
五、重心46
任務實施49
思考與練習51
習題答案52
模塊二運動力學53
學習目標53
任務一剛體上一點的運動學53
任務描述53
任務分析53
知識準備53
一、矢量法描述點的運動53
二、直角坐標法描述點的運動55
三、自然法描述點的運動56
任務實施59
思考與練習60
習題答案61
任務二剛體的基本運動61
任務描述61
任務分析61
知識準備62
一、剛體的平行移動62
二、剛體的定軸轉(zhuǎn)動63
三、轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加
速度64
任務實施66
思考與練習66
習題答案68
任務三點和剛體的復雜運動68
任務描述68
任務分析68
知識準備68
一、點的合成運動的概念68
二、點的速度及其合成定理69
三、剛體的平面運動71
任務實施73
思考與練習74
習題答案76
任務四質(zhì)點動力學基礎77
任務描述77
任務分析77
知識準備77
一、質(zhì)點動力學基本方程77
二、質(zhì)點的運動微分方程78
三、質(zhì)點動力學的兩類基本問題79
任務實施79
思考與練習80
習題答案81
任務五剛體動力學基礎81
任務描述81
任務分析81
知識準備81
一、剛體平移動力學基本方程81
二、剛體轉(zhuǎn)動動力學基本方程82
三、剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量83
任務實施85
思考與練習86
習題答案86
任務六達朗貝爾原理87
任務描述87
任務分析87
知識準備87
一、慣性力和質(zhì)點的達朗貝爾
原理87
二、剛體的達朗貝爾原理88
任務實施91
思考與練習91
習題答案93
模塊三材料力學94
學習目標94
任務一軸向拉伸與壓縮94
任務描述94
任務分析94
知識準備94
一、材料力學簡介94
二、軸向拉伸與壓縮的概念與
實例96
三、截面法、軸力與軸力圖96
四、軸向拉(壓)桿橫截面上的
應力、斜截面上的應力98
五、軸向拉(壓)桿的變形及胡克
定律101
六、材料在軸向拉伸、壓縮時的
力學性能103
七、軸向拉(壓)桿的強度計算107
八、拉(壓)桿超靜定問題簡介109
九、應力集中的概念111
任務實施111
思考與練習112
習題答案114
任務二剪切和擠壓114
任務描述114
任務分析114
知識準備114
一、剪切的概念和實用計算114
二、擠壓的概念和實用計算116
任務實施118
思考與練習119
習題答案120
任務三圓軸扭轉(zhuǎn)120
任務描述120
任務分析120
知識準備120
一、圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實例120
二、扭矩和扭矩圖121
三、圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與變形123
四、極慣性矩和抗扭截面系數(shù)126
五、圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度和剛度計算127
六、提高圓軸扭轉(zhuǎn)強度和剛度的
措施131
任務實施132
思考與練習133
習題答案134
任務四彎曲135
任務描述135
任務分析135
知識準備135
一、平面彎曲的概念與實例135
二、梁的計算簡圖與分類136
三、剪力和彎矩、剪力圖和彎
矩圖138
四、剪力、彎矩與分布載荷集度之
間的微分關(guān)系145
五、純彎曲梁橫截面上的正應力148
六、截面慣性矩與平行移軸公式151
七、梁的切應力簡介153
八、梁彎曲時的強度計算154
九、梁的彎曲變形與剛度條件158
十、用變形比較法解簡單超靜
定梁161
十一、提高梁強度和剛度的措施163
任務實施166
思考與練習166
習題答案170
任務五應力狀態(tài)與強度理論簡介171
任務描述171
任務分析171
知識準備171
一、應力狀態(tài)的概念171
二、二向應力狀態(tài)下的應力分析172
三、三向應力狀態(tài)簡介與廣義胡克
定律176
四、強度理論概述178任務實施181
思考與練習183
習題答案184
任務六組合變形184
任務描述184
任務分析185
知識準備185
一、拉伸(壓縮)與彎曲組合變形
的強度計算186
二、彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強度
計算189
任務實施192
思考與練習193
習題答案194
任務七壓桿穩(wěn)定195
任務描述195
任務分析195
知識準備195
一、壓桿穩(wěn)定概述195
二、壓桿的臨界應力196
三、壓桿穩(wěn)定性校核198
四、提高壓桿穩(wěn)定性的措施199
任務實施201
思考與練習201
習題答案203
任務八動載荷與交變應力203
任務描述203
任務分析203
知識準備203
一、動載荷及動應力的概念203
二、交變應力及材料的持久極限204
三、構(gòu)件的持久極限和疲勞強度
計算207
任務實施208
思考與練習209
習題答案209
附錄熱軋型鋼常用參數(shù)表210
參考文獻225