工程力学（静力学与材料力学） : 原书第3版

前言

典型工程材料的平均力学性能

基本公式表

第1篇静力学

第1章一般原理3

本章任务3

1.1力学3

1.2基本概念4

1.3度量单位8

1.4国际单位制体系9

1.5数值运算10

1.6一般分析方法与过程12

第2章力矢量19

本章任务19

2.1标量与矢量19

2.2矢量运算20

2.3力矢量的合成22

2.4平面力系的合成32

2.5笛卡儿矢量40

2.6笛卡儿矢量的合成43

2.7位置矢量52

2.8沿作用线指向的力矢量55

2.9点积62

第3章力系的合成77

本章任务77

3.1力矩——标量形式77

3.2矢量积81

3.3力矩——矢量形式84

3.4力矩原理88

3.5力对确定轴之矩98

3.6力偶矩105

3.7力和力偶系的简化114

3.8力和力偶系的再简化124

第4章刚体的平衡141

本章任务141

4.1刚体平衡条件141

4.2隔离体与受力图143

4.3平衡方程153

4.4二力与三力构件159

4.5三维平衡问题的受力图169

4.6三维问题的平衡方程174

4.7干摩擦特性182

4.8考虑干摩擦的平衡问题186

4.9平带上的摩擦力199

4.10螺纹上的摩擦力202

第5章结构分析217

本章任务217

5.1简单桁架217

5.2节点法220

5.3零力杆226

5.4截面法233

5.5框架与机械242

第6章重心、形心与惯性矩263

本章任务263

6.1物体的重心、质心与形心263

6.2组合物体275

6.3分布载荷的合成283

6.4面积的惯性矩292

6.5面积的平行轴定理293

6.6组合面积的惯性矩300

第2篇材料力学

第7章应力与应变311

本章任务311

7.1引言311

7.2内力的合力312

7.3应力324

7.4承受轴向载荷杆的平均正应力326

7.5平均切应力333

7.6许用应力344

7.7简单连接件的设计345

7.8变形358

7.9应变358

第8章材料的力学性能375

本章任务375

8.1拉伸与压缩实验375

8.2应力-应变曲线377

8.3脆性材料与韧性材料的应力-

应变行为381

8.4胡克定律384

8.5应变能386

8.6泊松比394

8.7剪切应力-应变曲线396

第9章轴向载荷407

本章任务407

9.1圣维南原理407

9.2承受轴向载荷杆件的弹性变形410

9.3叠加原理423

9.4承受轴向载荷杆件的超静定问题424

9.5分析承受轴向载荷杆件的力法430

9.6热应力436

9.7应力集中442

第10章扭转453

本章任务453

10.1圆轴的扭转变形453

10.2扭转公式456

10.3功率传输463

10.4扭转角470

10.5承受扭转载荷的超静定问题483

*10.6非圆实心截面轴490

10.7应力集中494

第11章弯曲503

本章任务503

11.1剪力图与弯矩图503

11.2绘制剪力图与弯矩图的图解法510

11.3直杆的弯曲变形527

11.4曲率公式531

11.5非对称弯曲544

11.6应力集中552

第12章横向剪切561

本章任务561

12.1直杆的剪切561

12.2切应力公式563

12.3组合杆件中的切应力流580

第13章组合受力593

本章任务593

13.1薄壁压力容器593

13.2组合受力引起的应力状态600

第14章应力变换与应变变换621

本章任务621

14.1平面应力变换621

14.2平面应力变换的一般方程626

14.3主应力与面内最大切应力629

14.4莫尔圆——平面应力641

14.5绝对最大切应力652

14.6平面应变659

14.7平面应变变换的一般方程660

*14.8莫尔圆——平面应变668

14.9应变花676

14.10材料性能的相互关系678

第15章梁和轴的设计695

本章任务695

15.1梁的设计基础695

15.2棱形截面梁的设计698

*15.3等强度梁的设计712

第16章梁和轴的位移719

本章任务719

16.1弹性曲线719

16.2积分法确定挠度与转角723

*16.3阶跃函数737

16.4叠加法747

16.5梁和轴的超静定问题——叠加法754

第17章压杆稳定771

本章任务771

17.1临界载荷771

17.2两端铰支的理想压杆774

17.3不同类型支承的压杆780

*17.4正切公式790

*17.5非弹性屈曲796

附录

附录A数学表达式回顾806

附录B面积和体积的几何性质810

附录C美国型钢的几何参数812

附录D梁的挠度与转角816

部分基础题的解答与答案818

部分习题答案846

索引873

本书是作者已出版的两本书的组合节略版，这两本书分别是《静力学》（第12版）和《材料力学》（第8版）本书选取了这两本书中与工程领域密切相关的、常用的基本理论和应用，特别强调满足平衡和变形协调以及材料力学行为要求的重要性，全面清晰地介绍了工程力学的理论和应用，讲解透彻、习题丰富。
　　本书分为静力学与材料力学两部分。静力学部分包括一般原理，力矢量，力系的合成，刚体的平衡，结构分析以及重心、形心与惯性矩；材料力学部分包括应力与应变，材料的力学性能，轴向载荷，扭转，弯曲，横向剪切，组合受力，应力变换与应变变换，梁和轴的设计，梁和轴的位移以及压杆稳定。
　　本书可作为普通高等院校工程力学双语教学的教材，也可供相关科研和工程技术人员参考。