工程力學學習指導與解題指南

《工程力學學習指導與解題指南》是2007年清華大學出版社出版的圖書，作者是范欽珊。本書主要介紹“工程力學”的理論與方法概要以及解題方法，旨在幫助讀者套用工程力學的基本概念、基本理論以及基本方法分析和解決問題，並通過解題過程加深對相關概念、理論以及方法的認識和理解。

基本介紹

• 書名：工程力學學習指導與解題指南
• 作者：范欽珊　
• ISBN：9787302145714
• 定價：25元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2007-6-1

圖書簡介

全書的章節安排與現行高等學校的《工程力學》教材基本一致。

書中的每章都包括教學要求與學習目標、理論要點、學習建議以及例題示範四部分。在例題示範部分，針對初學者容易出現的錯誤進行了分析。

全書總計13章，包括靜力學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，材料力學概述，桿件的內力分析，拉壓桿件的應力、變形分析與強度設計，圓軸扭轉時的強度與剛度計算，梁的強度問題，梁的位移分析與剛度問題，應力狀態與強度理論及其工程套用，壓桿的穩定問題，動載荷與疲勞強度概述，新材料的材料力學概述。全書選編了118道各類典型的例題。

本書可與著者所編著的《工程力學》主教材配套使用，作為在校生學習“工程力學”課程的參考書。書中的一些具有一定深度和難度的內容以及相關的例題解析，為從事工程力學教學工作的教師、備考研究生的學生以及需要深入了解工程力學的工程技術人員提供了一些目前普通教材中沒有的參考內容。

目錄

第1章靜力學的基本概念與物體受力分析1

1.1教學要求與學習目標1

1.2理論要點1

1.2.1力的基本概念1

1.2.2關於力的基本性質的原理2

1.2.3平衡的基本概念和關於平衡的基本原理2

1.2.4關於約束與約束力3

1.2.5物體受力分析——平衡對象、隔離體與受力圖3

1.2.6力對點之矩與力對軸之矩4

1.3學習建議5

1.4例題示範5

第2章力系的等效與簡化13

2.1教學要求與學習目標13

2.2理論要點13

2.2.1等效的概念及有關等效的原理13

2.2.2力偶的概念及其性質14

2.2.3力偶系的簡化15

2.2.4力向一點平移16

2.2.5平面力系的簡化16

2.2.6插入端約束的約束力16

2.3學習建議17

2.4例題示範17

第3章力系的平衡條件與平衡方程23

3.1教學要求與學習目標23

3.2理論要點24

3.2.1平面力系作用下物體的平衡條件與平衡方程24

3.2.2求解物體在平面力系作用下的平衡問題時需要注意的幾個方面25

3.2.3剛體系統平衡問題的特點25

3.2.4求解剛體系統平衡問題的基本方法26

3.2.5關於剛體系統的靜定和靜不定性質28

3.2.6摩擦的基本概念28

3.2.7摩擦平衡問題的特點29

3.2.8摩擦角的概念29

3.2.9有摩擦時斜面上物體的運動和靜止狀態30

3.2.10工程中常見的幾類摩擦平衡問題30

3.3學習建議31

3.4例題示範32

第4章材料力學概述47

4.1教學要求與學習目標47

4.2理論要點47

4.2.1關於彈性體理想化的基本假定47

4.2.2彈性體的受力與變形特點48

4.2.3關於剛體靜力學模型與材料力學模型49

4.2.4關於剛體靜力學概念與原理在材料力學中的可用性與限制性49

4.3學習建議49

4.4例題示範50

第5章桿件的內力分析53

5.1教學要求與學習目標53

5.2理論要點54

5.2.1關於內力的概念與定義54

5.2.2彈性體的平衡原理與截面法56

5.2.3內力與外力的相依關係57

5.2.4平衡微分方程57

5.2.5繪製內力圖的基本方法58

5.3學習建議60

5.4例題示範61

5.4.1軸力圖61

5.4.2扭矩圖62

5.4.3寫剪力、彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖63

5.4.4利用彎矩、剪力和載荷集度之間的微分關係繪製彎矩圖和剪力圖66

第6章拉壓桿件的應力、變形分析與強度設計73

6.1教學要求與學習目標73

6.2理論要點74

6.2.1拉伸與壓縮桿件的應力與變形74

6.2.2拉伸與壓縮桿件的強度設計75

6.2.3拉伸和壓縮靜不定問題76

6.3學習建議78

6.4例題示範81

6.4.1應力和變形計算81

6.4.2強度計算85

6.4.3簡單的拉壓靜不定問題93

第7章圓軸扭轉時的強度與剛度計算99

7.1教學要求與學習目標99

7.2理論要點99

7.2.1圓軸扭轉時的應力變形計算公式99

7.2.2與圓軸扭轉應力、變形公式有關的幾何量101

7.2.3圓軸扭轉時的強度條件與剛度條件101

7.3學習建議102

7.4例題示範103

7.4.1應力與變形計算103

7.4.2強度計算與剛度計算106

7.4.3扭轉靜不定問題111

7.4.4非圓截面桿扭轉時的應力變形計算114

第8章梁的強度問題117

8.1教學要求與學習目標117

8.2理論要點118

8.2.1有關梁彎曲的基本概念118

8.2.2純彎梁正應力公式及其套用與推廣119

8.2.3斜彎曲121

8.2.4一個主軸平面內的偏心載荷122

8.2.5薄壁梁橫截面上的切應力流與彎曲中心的概念122

8.2.6彎曲強度問題的特點及強度計算方法125

8.3學習建議127

8.4例題示範130

8.4.1彎曲正應力計算130

8.4.2彎曲強度計算139

8.4.3彎曲切應力計算145

第9章梁的位移分析與剛度問題149

9.1教學要求與學習目標149

9.2理論要點150

9.2.1彎曲時梁的微段變形150

9.2.2梁的總體變形與位移150

9.2.3計算梁位移的疊加法152

9.2.4梁的剛度設計準則152

9.2.5簡單的靜不定梁152

9.3學習建議153i

9.4例題示範157

9.4.1用積分法求梁的撓度和轉角157

9.4.2用疊加法求梁的撓度和轉角162

9.4.3彎曲剛度計算165

9.4.4簡單的靜不定梁167

第10章應力狀態與強度理論及其工程套用173

10.1教學要求與學習目標173

10.2理論要點174

10.2.1一點應力狀態及其表示方法174

10.2.2平面應力狀態中任意斜截面上應力的確定175

10.2.3主應力、主平面、最大切應力175

10.2.4應力圓及其套用177

10.2.5廣義胡克定律178

10.2.6建立複雜受力時強度條件的思路與方法179

10.2.7幾種常用的強度理論180

10.2.8圓軸承受彎曲與扭轉共同作用時的強度計算182

10.2.9圓柱形薄壁容器的應力狀態分析與強度設計184

10.3學習建議185

10.4例題示範187

10.4.1微單元體的取法及其各個面上應力的確定187

10.4.2微單元任意方向面上的應力分析、應力圓的套用190

10.4.3主應力、主方向與最大切應力192

10.4.4廣義胡克定律的套用197

10.4.5強度理論的套用203

第11章壓桿的穩定問題209

11.1教學要求與學習目標209

11.2理論要點210

11.2.1平衡構形的穩定性和不穩定性210

11.2.2臨界狀態與臨界載荷210

11.2.3三種類型的壓桿的不同臨界狀態210

11.2.4細長壓桿的臨界載荷——歐拉公式211

11.2.5長細比的概念三類不同壓桿的判斷213

11.2.6壓桿的穩定性設計215

11.3學習建議216

11.4例題示範219

11.4.1壓桿臨界力公式的推導219

11.4.2套用歐拉公式計算臨界力221

11.4.3壓桿穩定安全校核224

11.4.4綜合性問題226

第12章動載荷與疲勞強度概述231

12.1教學要求與學習目標231

12.2理論要點232

12.2.1等加速度運動時構件的應力計算方法232

12.2.2衝擊載荷作用下的應力計算方法233

12.2.3交變應力的幾個概念233

12.2.4疲勞破壞特徵、疲勞破壞過程與破壞原因235

12.2.5應力?壽命曲線與疲勞極限238

12.2.6影響疲勞壽命的因素238

12.3學習建議239

12.4例題示範240

12.4.1等加速度運動時構件的應力計算240

12.4.2旋轉桿件的動應力計算242

12.4.3衝擊載荷與衝擊應力計算245

12.4.4疲勞問題中應力比的計算251

第13章新材料的材料力學253

13.1教學要求與學習目標253

13.2理論要點254

13.2.1複合材料的基本知識254

13.2.2單層纖維複合材料的彈性模量254

13.2.3纖維的增強效應257

13.2.4聚合物的粘彈性行為258

13.2.5偽彈性設計方法261

13.3學習建議262

13.4例題示範264

13.4.1複合材料彈性模量的計算264

13.4.2線性粘彈性問題266

13.4.3偽彈性設計方法的套用267

參考文獻269