工程力学

引论

0.1 “工程力学”概述

0.1.1 “工程力学”的内涵

0.1.2 机械工程中的力学问题

0.1.3 工程力学研究的內容

0.2 工程力学发展简介

项目1 基础知识与基本技能的学习

任务1.1 静力学基础知识的学习

1.1.1 力系与载荷

1.1.2 构件与刚体

1.1.3 平衡与平衡力系

1.1.4 二力平衡与二力构件

1.1.5 加减平衡力系公理

1.1.6 三力平衡汇交与三力构件

任务1.2 力的投影与分解的学习

1.2.1 平面力的投影与分解

1.2.2 空间力的投影与分解

任务1.3 力矩与力偶的学习

1.3.1 平面力对点之矩

1.3.2 空间力对轴之矩

1.3.3 平面力偶

任务1.4 力的滑移与平移的分析

1.4.1 力的滑移性

1.4.2 力的平移性

任务1.5 构件受力分析的学习与训练

1.5.1 自由体与非自由体

1.5.2 主动力与约束力

1.5.3 工程常见约束模型的分析

1.5.4 构件的受力分析

项目2 构件静力学问题的分析与解决

任务2.1 构件平面力系问题的分析

2.1.1 平面汇交力系的合成与平衡

2.1.2 平面力偶系的合成与平衡

2.1.3 平面任意力系的合成与平衡

任务2.2 构件空间力系问题的分析

2.2.1 空间力系的合成与平衡

2.2.2 空间力系平衡问题的平面求解

任务2.3 构件重心问题的分析

2.3.1 重心与形心的分析求解

2.3.2 平面图形形心的分析求解

任务2.4 考虑摩擦平衡问题简介

2.4.1 摩擦平衡问题的分析

2.4.2 摩擦与自锁及其工程应用

项目3 构件承载能力的分析与设计

任务3.1 构件承载能力分析的预备知识学习

3.1.1 材料的变形与构件的基本变形

3.1.2 变形固体的基本假设

3.1.3 构件的承载能力

3.1.4 内力与截面法

3.1.5 应力与应变

任务3.2 杆件拉伸（压缩）变形下的强度与刚度设计

3.2.1 杆件拉伸（压缩）变形的特点

3.2.2 轴力的分析与轴力图的绘制

3.2.3 杆件拉伸（压缩）截面上的应力分布

3.2.4 杆件拉伸（压缩）的强度准则与工程上的应用

3.2.5 杆件拉伸（压缩）的刚度准則与工程上的应用

任务3.3 金属材料的力学性能分析

3.3.1 轴向载荷作用下材料的力学性能

3.3.2 材料失效与构件失效

3.3.3 材料的极限应力与许用应力

任务3.4 梁类构件承载能力的分析与设计

3.4.1 梁弯曲变形的特点

3.4.2 剪力与弯矩的分析与计算

3.4.3 剪力图与弯矩图的绘制

3.4.4 梁弯曲强度准则与工程上的应用

3.4.5 梁弯曲刚度准则与工程上的应用

3.4.6 复杂受力梁的强度设计

3.4.7 提高梁弯曲强度与刚度的措施

任务3.5 轴向压缩杆件的稳定性设计

3.5.1 压杆稳定性的基本概念

3.5.2 临界力与，临界应力

3.5.3 压杆稳定性的设计

3.5.4 提高压杆稳定性的实用措施

任务3.6 圆截面轴的承载能力分析与设计

3.6.1 圆截面轴扭转变形的特点

3.6.2 扭矩的分析与扭矩图的绘制

3.6.3 圆轴扭转变形横截面上的应力分析

3.6.4 圆轴扭转变形的强度准则及工程上的应用

3.6.5 圆轴扭转变形的刚度准則及工程上的应用

3.6.6 复杂受力圆轴扭转变形的强度设计

3.6.7 提高圆轴扭转变形的强度及刚度措施

任务3.7 连接件的设计

3.7.1 连接件的特点

3.7.2 连接件的剪切与挤压假定计算

3.7.3 焊接和胶粘接件简介

项目4 运动与动力分析

任务4.1 运动与动力分析概述

4.1.1 运动分析概述

4.1.2 动力分析概述

任务4.2 点与刚体的基本运动分析

4.2.1 点的运动的分析

4.2.2 刚体的基本运动的分析

任务4.3 点的复合运动分析

4.3.1 点的复合运动概述

4.3.2 相对不同参考系点的运动分析

4.3.3 点的速度合成分析

任务4.4 刚体的平面运动分析

4.4.1 描述刚体平面运动的方法

4.4.2 平面图形內各点的速度分析

任务4.5 动力学分析

4.5.1 动力学分析预备知识的学习

4.5.2 质点动力学分析

4.5.3 刚体定轴转动动力学分析

4.5.4 质点与质点系动量分析

4.5.5 质点与质点系动量矩分析

4.5.6 质点与质点系动能分析

4.5.7 综合分析应用的讨论

项目5 工程力学专题分析

任务5.1 动静法在工程上的应用

5.1.1 惯性力与动静法概述

5.1.2 质点与质点系运动惯性力分析

5.1.3 刚体运动惯性力系分析

5.1.4 轴承动反力分析简介

任务5.2 动载荷与交变应力作用下构件承载能力分析

5.2.1 动载荷作用下构件承载能力分析

5.2.2 交变应力分析

5.2.3 材料的疲劳破坏与持久极限分析

5.2.4 冲击载荷作用下构件承载能力分析

任务5.3 构件的应力集中现象分析

任务5.4 强度失效判据与设计准则简述

5.4.1 最大拉应力理论

5.4.2 最大剪应力理论

5.4.3 莫尔强度理论

5.4.4 相当应力概念

项目6 典型实际案例分析

任务6.1 赵州桥赏析：强度问题

6.1.1 故事背景

6.1.2 问题与思考题

6.1.3 参考分析

6.1.4 总结

任务6.2 蹦极意外谁之过：拉伸刚度、冲击动荷

6.2.1 事件背景

6.2.2 问题与思考题

6.2.3 参考分析

6.2.4 总结

任务6.3 脚手架因何垮塌：提高压杆稳定性的措施

6.3.1 事件背景

6.3.2 问题与思考题

6.3.3 参考分析

6.3.4 总结

任务6.4 矩形截面高宽比：截面几何性质、梁的合理截面设计

6.4.1 事件背景

6.4.2 问题与思考题

6.4.3 参考分析

6.4.4 总结

部分项目测试参考答案

附录

参考文献

《工程力学》将传统的《工程力学》内容进行了较大的改革，经系统的调研、科学的分析后，整合为四个典型的项目，即项目1基础知识与基础技能的学习（主要包括静力学基础）、项目2构件静力学问题的分析与解决（主要包括平面力系分析、空间力系分析、重心以及考虑摩擦平衡问题的分析）、项目3构件承载能力的分析与设计（主要包括拉压杆件强度刚度分析、弯曲强度刚度分析、压杆稳定性分析、圆轴扭转的强度与刚度分析）、项目4运动与动力分析（主要包括点与刚体的基本运动、刚体的平面运动、点的复合运动以及动力学分析相关内容），通过以上四个项目的学习已经能够满足日常教学的需求。全书由孙方遒任主编并统稿。

适读人群 ：有关工程技术人员

　　《工程力学》突出了高等应用教育特点，依据“项目导向、任务驱动”的模式，从“典型案例”入手，将传统的工程力学内容进行了较大的改革，整合为四个典型的项目，即基础知识与基本技能的学习、构件静力学问题的分析与解决、构件承载能力分析与设计、运动与动力分析。为了知识拓展的需求，在《工程力学》中补充了工程力学专题分析、典型实际案例分析等两个项目。每个学习任务均由典型案例引入，在学习任务结束后，对相应的案例做了专题的分析解释，以加深对学习内容的理解，加强与工程实践的联系。 《工程力学》可作为高等学校机械、近机械类专业的教学用书，也可供有关工程技术人员参考。