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內容簡介: |
本书包括静力学、运动学、动力学和材料力学四部分内容,其中静力学、运动学和动力学部分涵盖了理论力学的大部分内容,材料力学部分包含拉伸和压缩、扭转、弯曲、复杂受力构件的强度设计和压杆的稳定性,涵盖了材料力学的大部分内容。本书有数字资源的二维码,读者可通过扫描书中二维码查看相关数字资源。全书共13章,在每章的开头部分设置了“历史引读”,在结尾部分设置了本章小结和一定数量的思考题、习题,帮助学生巩固所学知识。本书可作为航空机务技术与指挥、机器人、航空飞行与指挥、机械类、土木建筑类及相关专业的本科教材。
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關於作者: |
屈彩虹,主要从事工程力学、理论力学、材料力学等基础力学的本科教学工作以及研究生弹性力学与有限元法的相关教学工作,主持参与教学科研项目十余项,获教学成果奖三项,发表教学科研论文二十余篇,参与编写著作3部。获教书育人奖、教学先进个人。
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目錄:
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目 录
绪 论1
第一篇 静力学
第1章 静力学基础4
历史引读4
1.1 静力学的基本概念4
1.1.1 力4
1.1.2 刚体5
1.1.3 平衡5
1.2 静力学公理5
1.3 约束和约束力8
1.3.1 基本概念8
1.3.2 工程中常见的几种约束类型9
1.4 物体的受力分析和受力图12
本章小结15
思考题15
习题15
第2章 力系的简化与平衡18
历史引读18
2.1 汇交力系18
2.1.1 几何法18
2.1.2 解析法20
2.2 力矩24
2.2.1 力对点之矩24
2.2.2 力对轴之矩25
2.2.3 合力矩定理26
2.2.4 力对点之矩与力对轴之矩的关系26
2.3 力偶27
2.3.1 力偶及其作用效果表达27
2.3.2 力偶的等效28
2.3.3 力偶系的简化与平衡29
2.4 任意力系的简化31
2.4.1 力线平移定理31
2.4.2 空间任意力系向一点的简化31
2.4.3 简化结果分析32
2.4.4 任意力系简化的应用34
2.5 任意力系的平衡条件和平衡方程37
2.5.1 空间任意力系的平衡37
2.5.2 平面任意力系的平衡38
2.5.3 其他力系的平衡38
2.6 物系的平衡、静定和超静定问题42
2.7 平面静定桁架的内力计算43
2.7.1 节点法44
2.7.2 截面法45
2.8 物体的重心46
2.8.1 平行力系中心与重心46
2.8.2 确定重心的方法47
本章小结51
思考题52
习题54
第二篇 运动学
第3章 点的运动学60
历史引读60
3.1 矢量法60
3.1.1 点的运动方程60
3.1.2 点的速度61
3.1.3 点的加速度61
3.2 直角坐标法61
3.2.1 点的运动方程61
3.2.2 点的速度62
3.2.3 点的加速度63
3.3 自然法63
3.3.1 弧坐标64
3.3.2 自然轴系64
3.3.3 点的运动方程64
3.3.4 点的速度65
3.3.5 点的加速度65
本章小结67
思考题68
习题68
第4章 刚体的简单运动70
历史引读70
4.1 刚体的平动70
4.2 刚体的转动71
4.2.1 刚体的转动方程71
4.2.2 刚体转动的角速度72
4.2.3 刚体转动的角加速度72
4.3 转动刚体上点的速度和加速度73
4.3.1 转动刚体上点的速度73
4.3.2 转动刚体上点的加速度74
4.4 以矢积表示点的速度和加速度75
本章小结77
思考题78
习题78
第5章 点的复合运动81
历史引读81
5.1 相对运动、牵连运动、绝对运动81
5.2 点的速度合成定理82
5.3 点的加速度合成定理86
本章小结95
思考题95
习题96
第6章 刚体的平面运动100
历史引读100
6.1 刚体平面运动的分解100
6.2 平面图形内各点的速度102
6.2.1 基点法102
6.2.2 投影法104
6.2.3 瞬心法104
6.3 平面图形内各点的加速度106
本章小结112
思考题112
习题113
第三篇 动力学
第7章 动力学普遍定理119
历史引读119
7.1 动量定理120
7.1.1 动量与冲量120
7.1.2 动量定理及其应用121
7.1.3 质心运动定理及其应用123
7.2 动量矩定理126
7.2.1 质点和质点系的动量矩126
7.2.2 动量矩定理及其应用128
7.2.3 刚体的转动微分方程131
7.2.4 刚体对轴的转动惯量131
7.2.5 刚体平面运动微分方程134
7.3 动能定理136
7.3.1 力做的功136
7.3.2 质点和质点系的动能140
7.3.3 动能定理及其应用142
本章小结147
思考题148
习题149
第8章 达朗贝尔原理153
历史引读153
8.1 惯性力、达朗贝尔原理153
8.1.1 惯性力的概念153
8.1.2 质点、质点系的达朗贝尔原理154
8.2 刚体惯性力系的简化157
8.2.1 刚体平动157
8.2.2 刚体转动158
8.2.3 刚体平面运动159
本章小结161
思考题161
习题162
第四篇 材料力学
第9章 拉伸和压缩166
历史引读166
9.1 拉伸和压缩的基本概念167
9.2 拉(压)杆横截面上的应力168
9.3 材料拉伸和压缩时的力学性能170
9.3.1 材料拉伸时的力学性能170
9.3.2 材料压缩时的力学性能173
9.4 拉伸和压缩时的变形174
9.5 材料拉伸和压缩时的强度计算175
9.6 杆件拉伸或压缩时的超静定问题177
9.7 应力集中178
9.8 剪切与挤压的实用计算179
9.8.1 剪切的实用计算179
9.8.2 挤压的实用计算180
本章小结183
思考题183
习题184
第10章 扭转187
历史引读187
10.1 扭转的概念和扭矩图187
10.1.1 扭转的概念187
10.1.2 扭转的内力 D扭矩、扭矩图188
10.2 薄壁圆筒的扭转、纯剪切189
10.3 圆轴扭转时的应力、强度条件191
10.3.1 横截面上的切应力191
10.3.2 极惯性矩和抗扭截面系数194
10.3.3 强度条件194
10.4 圆轴扭转时的变形、刚度条件195
本章小结198
思考题199
习题199
第11章 弯曲203
历史引读203
11.1 弯曲的内力 D剪力和弯矩203
11.1.1 弯曲的概念203
11.1.2 梁的分类204
11.1.3 梁的内力与内力图205
11.1.4 载荷集度、剪力和弯矩间关系的进一步研究210
11.2 弯曲应力212
11.2.1 弯曲正应力212
11.2.2 弯曲切应力219
11.3 弯曲变形223
11.3.1 挠度和转角223
11.3.2 挠曲线的近似微分方程223
11.3.3 用积分法求弯曲变形224
11.3.4 用叠加法求弯曲变形226
11.4 简单超静定梁227
11.5 提高梁弯曲时强度和刚度的一些措施228
11.5.1 合理安排梁的受力情况229
11.5.2 设计合理的横截面230
11.5.3 等强度梁231
本章小结232
思考题232
习题233
第12章 复杂受力构件的强度设计237
历史引读237
12.1 应力状态概述238
12.2 二向应力状态分析 D解析法239
12.3 二向应力状态分析 D应力圆法242
12.4 三向应力状态244
12.5 广义胡克定律245
12.5.1 广义胡克定律的定义245
12.5.2 体应变247
12.6 复杂应力状态的应变能密度248
12.7 强度理论及其应用250
12.7.1 关于脆性断裂的强度理论250
12.7.2 关于塑性屈服的强度理论251
12.7.3 强度理论的选用原则252
12.8 组合变形253
12.8.1 拉(压)弯组合变形254
12.8.2 偏心拉伸(压缩)256
12.8.3 弯扭组合变形257
本章小结260
思考题263
习题263
第13章 压杆的稳定性267
历史引读267
13.1 压杆稳定的概念267
13.2 细长压杆的临界压力268
13.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力268
13.2.2 其他约束条件下细长压杆的临界压力270
13.3 欧拉公式的适用范围、经验公式271
13.3.1 临界应力与柔度271
13.3.2 欧拉公式的适用范围272
13.3.3 中、小柔度杆的临界应力272
13.3.4 临界应力总图273
13.4 压杆的稳定性校核274
13.5 提高压杆稳定性的措施276
13.5.1 减小压杆长度276
13.5.2 改变约束条件276
13.5.3 合理选择横截面形状276
13.5.4 合理选择材料277
本章小结277
思考题278
习题278
附录A 平面图形的几何性质281
A.1 静矩和形心281
A.1.1 静矩281
A.1.2 形心281
A.1.3 组合图形的静矩和形心281
A.2 惯性矩、惯性半径和极惯性矩282
A.3 惯性积284
A.4 平行移轴公式284
附录B 梁在简单载荷作用下的变形287
附录C 型钢表289
习题答案299
参考文献308
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