工程力學(xué)(2)（第2版）

基礎(chǔ)部分

第1章 材料力學(xué)的基本概念

§1－1 材料力學(xué)的任務(wù)與研究對象

§1－2 關(guān)于材料的基本假設(shè)

§1－3 彈性桿件的外力與內(nèi)力

§1－4 彈性體受力與變形特征

§1－5 桿件橫截面上的應(yīng)力

§1－6 正應(yīng)變與切應(yīng)變

§1－7 線彈性材料的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系

§1－8 結(jié)論與討論

習(xí)題

第2章 軸向拉伸和壓縮

§2－1 工程中的軸向拉伸與壓縮問題

§2－2 軸力與軸力圖

§2－3 桿件在軸向載荷作用下的應(yīng)力

§2－4 拉（壓）桿的變形分析

§2－5 軸向載荷作用下桿件的應(yīng)力與變形算例

§2－6 拉（壓）桿的強度計算

§2－7 拉伸和壓縮時材料的力學(xué)性能

§2－8 常溫、靜載下材料的力學(xué)性能

§2－9 結(jié)論與討論

習(xí)題

第3章 扭轉(zhuǎn)

§3－1 圓軸承受的外加力偶矩與所傳遞功率的關(guān)系

§3－2 扭矩與扭矩圖

§3－3 切應(yīng)力互等定理

§3－4 圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的切應(yīng)力

§3－5 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件

§3－6 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形及剛度條件

§3－7 連接件的工程假定計算

§3－8 結(jié)論與討論

習(xí)題

第4章 彎曲內(nèi)力

§4－1 彎曲問題的力學(xué)模型與工程實例

§4－2 梁的內(nèi)力———剪力和彎矩

§4－3 剪力方程與彎矩方程

§4－4 剪力圖與彎矩圖

§4－5 彎矩、剪力與載荷集度之間的關(guān)系

§4－6 剛架的內(nèi)力

§4－7 結(jié)論與討論

習(xí)題

第5章 彎曲強度

§5－1 與應(yīng)力分析相關(guān)的截面圖形的幾何性質(zhì)

§5－2 平面彎曲時梁橫截面上的正應(yīng)力

§5－3 梁的彎曲正應(yīng)力公式的應(yīng)用與推廣

§5－4 平面彎曲正應(yīng)力公式應(yīng)用舉例

*§5－5 薄壁截面梁橫截面上的切應(yīng)力計算公式與推廣

§5－6 梁的強度計算

§5－7 結(jié)論與討論

習(xí)題

第6章 彎曲剛度

§6－1 彎曲變形與位移的基本概念

§6－2 積分法計算梁的變形

§6－3 工程中計算梁位移的疊加法

§6－4 梁的剛度條件

§6－5 結(jié)論與討論

習(xí)題

第7章 應(yīng)力狀態(tài)分析

§7－1 一點處的應(yīng)力狀態(tài)概述

§7－2 平面應(yīng)力狀態(tài)任意方向面上的應(yīng)力

§7－3 主應(yīng)力、主方向與面內(nèi)最大切應(yīng)力

§7－4 分析應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力圓方法

§7－5 三向應(yīng)力狀態(tài)的特例分析

§7－6 一般應(yīng)力狀態(tài)下各向同性材料的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系

§7－7 一般應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變能密度

§7－8 結(jié)論與討論

習(xí)題

第8章 強度理論

§8－1 建立復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下強度條件的難點與解決方案

§8－2 關(guān)于斷裂的強度理論

§8－3 關(guān)于屈服的強度理論

§8－4 強度理論的應(yīng)用

§8－5 結(jié)論與討論

習(xí)題

第9章 組合受力與變形

§9－1 斜彎曲

§9－2 彎曲與拉伸或壓縮同時作用時的強度計算

§9－3 圓軸承受彎曲與扭轉(zhuǎn)共同作用時的強度計算

§9－4 結(jié)論與討論

習(xí)題

專題部分

第10章 壓桿的平衡穩(wěn)定性與壓桿設(shè)計

§10－1 彈性體平衡狀態(tài)穩(wěn)定性的基本概念

§10－2 確定臨界載荷的平衡方法

§10－3 長細比與壓桿分類

*§10－4 彈性屈曲的試驗驗證

§10－5 壓桿穩(wěn)定性設(shè)計的安全因數(shù)法

§10－6 結(jié)論與討論

習(xí)題

第11章 能量法

§11－1 基本概念

*§11－2 互等定理

§11－3 虛位移原理與內(nèi)力虛功

§11－4 莫爾方法

§11－5 計算直桿莫爾積分的圖乘法

§11－6 結(jié)論與討論

習(xí)題

第12章 簡單靜不定問題

§12－1 靜不定問題的概念與方法

§12－2 簡單靜不定問題

§12－3 力法與正則方程

§12－4 對稱性與反對稱性在求解靜不定問題中的應(yīng)用

§12－5 空間靜不定結(jié)構(gòu)的特殊情形

§12－6 結(jié)論與討論

習(xí)題

第13章 動載荷與疲勞強度概述

§13－1 等加速度直線運動構(gòu)件的動應(yīng)力分析

§13－2 旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的受力分析與動應(yīng)力計算

§13－3 彈性桿件上的沖擊載荷與沖擊應(yīng)力計算

§13－4 疲勞強度概述

§13－5 疲勞極限與應(yīng)力－壽命曲線

§13－6 影響疲勞壽命的因素

§13－7 基于無限壽命的疲勞強度設(shè)計方法

§13－8 基于累積損傷概念的有限壽命估算

§13－9 結(jié)論與討論

習(xí)題

習(xí)題答案

索引

參考文獻

附錄 型鋼規(guī)格表

主編簡介 2100433B

本書是根據(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2008年制訂的《理論力學(xué)和材料力學(xué)課程教學(xué)基本要求（A類）》編寫的，全書內(nèi)容分為《工程力學(xué)（1）》和《工程力學(xué)（2）》兩冊。

《工程力學(xué)（2）》為材料力學(xué)內(nèi)容，分為基礎(chǔ)部分與專題部分?；A(chǔ)部分包括材料力學(xué)的基本概念、軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲強度、彎曲剛度、應(yīng)力狀態(tài)分析、強度理論、組合受力與變形等共9章；專題部分包括壓桿的平衡穩(wěn)定性與壓桿設(shè)計、能量法、簡單靜不定問題、動載荷與疲勞強度概述等共4章。

全書在保持第1版特色的基礎(chǔ)上，努力滿足一般院?；A(chǔ)力學(xué)課程的教學(xué)要求，同時反映基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)第一線最新的教學(xué)經(jīng)驗與教學(xué)成果。

本書可作為高等學(xué)校工科各專業(yè)的材料力學(xué)課程教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

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

全書分為兩分冊。一分冊內(nèi)容涵蓋了原有理論力學(xué)和材料力學(xué)兩門課程的主要內(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)力與強度計算、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下桿件的強度計算、桿件的變形與剛度計算、壓桿穩(wěn)定、運動力學(xué)基礎(chǔ)、動載荷與交變應(yīng)力。第二分冊含有結(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)計算、超靜定結(jié)構(gòu)計算、矩陣位移法、結(jié)構(gòu)計算的其他問題。每章后有思考題和習(xí)題，并附習(xí)題答案。本冊為第二分冊。

《工程力學(xué)（第2分冊）》可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等專科學(xué)校、成人高校和本科院校舉辦的二級職業(yè)技術(shù)學(xué)院、繼續(xù)教育學(xué)院和民辦高校的近機、近土各類專業(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。

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

最近幾年，著者一方面在教學(xué)第一線從事本科生教學(xué)工作；另一方面，藉到全國各地講學(xué)之機，對我國高等學(xué)?！肮こ塘W(xué)”的教學(xué)狀況和對“工程力學(xué)”教材的需求進行了大量調(diào)研，征求了全國很多高校從事基礎(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。

大家一致認為，我們編寫新時期“工程力學(xué)”教材的指導(dǎo)思想是正確的，這就是：在面向21世紀課程教學(xué)內(nèi)容與體系改革的基礎(chǔ)上，進一步對教學(xué)內(nèi)容加以精選，下大力氣壓縮教材篇幅，同時進行包括主教材、教學(xué)參考書--教師用書和學(xué)生用書、電子教材--電子教案與電子書等在內(nèi)的教學(xué)資源一體化的設(shè)計，努力為教學(xué)第一線的老師和同學(xué)提供高水平、全方位的服務(wù)。

新世紀中新事物層出不窮，沒有也不應(yīng)該有一成不變的教材，我們將努力跟上時代的步伐，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“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，本書第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“工程實際問題”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，提高讀者的工程意識與解決實際問題的能力。

(2) 新增“簡單的靜不定問題”一章，將原來分散在各章的靜不定問題都歸納到這一章里。

(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)力變形分析與強度設(shè)計、圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力變形分析以及強度和剛度設(shè)計、彎曲強度問題、彎曲剛度問題、應(yīng)力狀態(tài)與強度理論及其工程應(yīng)用、壓桿的穩(wěn)定性分析與穩(wěn)定性設(shè)計共8章。第三篇為專題概述，包括： 簡單的靜不定問題、動載荷與疲勞強度概述共2章。所需學(xué)時約為66～76。本書由范欽珊主編，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年全國青年力學(xué)教師講課競賽特等獎獲得者，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)愛本書的廣大讀者繼續(xù)對本書的不足之處提出寶貴意見。

范欽珊2011年1月11日 于南京

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

最近幾年，著者一方面在教學(xué)第一線從事本科生教學(xué)工作；另一方面，藉到全國各地講學(xué)之機，對我國高等學(xué)?！肮こ塘W(xué)”的教學(xué)狀況和對“工程力學(xué)”教材的需求進行了大量調(diào)研，征求了全國很多高校從事基礎(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。

大家一致認為，我們編寫新時期“工程力學(xué)”教材的指導(dǎo)思想是正確的，這就是：在面向21世紀課程教學(xué)內(nèi)容與體系改革的基礎(chǔ)上，進一步對教學(xué)內(nèi)容加以精選，下大力氣壓縮教材篇幅，同時進行包括主教材、教學(xué)參考書--教師用書和學(xué)生用書、電子教材--電子教案與電子書等在內(nèi)的教學(xué)資源一體化的設(shè)計，努力為教學(xué)第一線的老師和同學(xué)提供高水平、全方位的服務(wù)。

新世紀中新事物層出不窮，沒有也不應(yīng)該有一成不變的教材，我們將努力跟上時代的步伐，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“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，本書第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“工程實際問題”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，提高讀者的工程意識與解決實際問題的能力。

(2) 新增“簡單的靜不定問題”一章，將原來分散在各章的靜不定問題都歸納到這一章里。

(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)力變形分析與強度設(shè)計、圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力變形分析以及強度和剛度設(shè)計、彎曲強度問題、彎曲剛度問題、應(yīng)力狀態(tài)與強度理論及其工程應(yīng)用、壓桿的穩(wěn)定性分析與穩(wěn)定性設(shè)計共8章。第三篇為專題概述，包括： 簡單的靜不定問題、動載荷與疲勞強度概述共2章。所需學(xué)時約為66～76。本書由范欽珊主編，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年全國青年力學(xué)教師講課競賽特等獎獲得者，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)愛本書的廣大讀者繼續(xù)對本書的不足之處提出寶貴意見。

范欽珊2011年1月11日 于南京