工程力学

本书是根据教育部对高等职业技术人才培养目标和人才素质，以及对高等职业技术教育“工程力学”课程教学的基本要求，结合当前高职高专办学实际情况和编者多年教学及教改实践经验编写而成的。本书既注重力学基本概念、基本方法和基本原理的理解和掌握，也注重理论在工程实际中的应用，以利于培养学生分析问题和解决问题的能力。
全书分为上、下两篇，除绪论外共12章。上篇理论力学部分，包括静力学基础、平面力系的合成、平面力系的平衡方程及其应用、空间力系的平衡问题及其重心；下篇材料力学部分，包括材料力学的概述、轴向拉伸或压缩、剪切和挤压、圆轴扭转、弯曲、组合变形、压杆稳定性问题、动荷应力与交变应力。
本书可作为高职高专院校机械类和近机械类各专业“工程力学”课程的教材，也可供有关专业的师生和工程技术人员参考。
为方便教学，本书配备电子课件等教学资源。凡选用本书作为教材的教师均可登录机械工业出版社教育服务网www.cmpedu.com注册后免费下载。如有问题请致信[email protected]，或致电01088379375联系营销人员。

前言
绪论1
01理论力学的研究对象和内容1
02材料力学的研究对象和内容1
03本课程的研究方法和学习方法1上篇理 论 力 学
第1章静力学基础4
知识导航4
11静力学的基本概念4
111力的概念4
112力系、刚体和平衡的概念4
12静力学公理5
121公理1二力平衡公理5
122公理2加减平衡力系公理5
123公理3力的平行四边形公理6
124公理4作用与反作用公理7
13约束与约束力7
131柔性约束8
132光滑接触面约束8
133光滑铰链约束8
134轴承约束10
135固定端约束10
14物体的受力分析和受力图11
141单个物体的受力图11
142物系的受力图13
章节小结14
课后习题15
第2章平面力系的合成18
知识导航18
21平面力系的分类18
22平面力矩和力偶19
221平面力矩19
222合力矩定理19
223力偶20
224平面力偶系的合成和平衡21
23平面汇交力系的合成和平衡22
231力在坐标轴上的投影22
232合力投影定理22
233平面汇交力系的合成22
234平面汇交力系的平衡23
24平面一般力系的合成和平衡23
241力的平移定理23
242平面一般力系向一点的简化和
合成24
243平面一般力系的平衡条件27
章节小结27
课后习题28
第3章平面力系的平衡方程及其
应用30
知识导航30
31单个物体的平衡问题30
311平面力系的平衡条件30
312平面力系平衡方程的应用31
32物系的平衡问题33
321静定和超静定问题33
322物系的平衡问题34
33考虑摩擦时物体的平衡问题35
331滑动摩擦的基础知识35
332摩擦角和自锁现象37
333考虑摩擦时物体的平衡问题38
章节小结39
课后习题40
第4章空间力系的平衡问题及其
重心43
知识导航43
41空间力系的平衡问题43
42形心和重心45
421平行力系的中心45
422重心46
章节小结49
课后习题49下篇材 料 力 学
第5章材料力学的概述54
知识导航54
51材料力学基本要求和任务54
511构件正常工作的基本要求54
512材料力学的任务55
52变形固体的概念及其基本假设56
521变形固体的概念56
522变形固体的基本假设56
53杆件变形的基本形式56
章节小结57
课后习题57
第6章轴向拉伸或压缩58
知识导航58
61轴向拉伸或压缩的概念和实例58
62轴向拉伸或压缩时横截面上的内力59
621内力的概念59
622轴向拉伸或压缩时横截面上的
内力59
63轴向拉伸或压缩时横截面上的应力60
631应力的概念60
632横截面上的应力61
64材料的力学性能62
641低碳钢拉伸时的力学性能62
642铸铁及其他金属材料拉伸时的
力学性能65
643材料压缩时的力学性能65
65轴向拉伸或压缩时的变形66
651线延伸率66
652胡克定律67
66轴向拉伸或压缩时杆件的强度条件68
661失效和安全因数68
662轴向拉伸或压缩时杆件的强度
计算68
章节小结71
课后习题71
第7章剪切和挤压74
知识导航74
71剪切和挤压的基本概念及强度条件74
711剪切和挤压的概念74
712剪切和挤压的强度条件75
72剪切和挤压的实用计算76
73切应变和剪切胡克定律78
731切应变78
732剪切胡克定律79
章节小结79
课后习题80
第8章圆轴扭转82
知识导航82
81圆轴扭转的基本概念82
82圆轴扭转时横截面的内力分析83
821外力偶矩的计算83
822扭矩和扭矩图83
83圆轴扭转时横截面上的应力与变形84
831圆轴扭转时横截面上的应力84
832圆截面极惯性矩IP及抗扭截面
系数WP的计算86
833圆轴扭转变形计算公式86
84圆轴扭转时的强度和刚度计算87
841圆轴扭转时的强度计算87
842圆轴扭转时的刚度计算87
章节小结90
课后习题90
第9章弯曲93
知识导航93
91弯曲的概念与梁的简化93
911弯曲的概念与工程实例93
912梁的简化及分类94
92弯曲梁横截面上的内力——剪力和
弯矩94
93剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图97
931剪力方程和弯矩方程97
932剪力图与弯矩图97
94梁弯曲时横截面上的应力101
941纯弯曲试验102
942纯弯曲时横截面上的正应力103
943截面二次矩和抗弯截面系数104
95弯曲强度计算105
951弯曲正应力强度105
952弯曲切应力强度简介108
96梁的弯曲变形109
961梁弯曲变形的概念109
962用叠加法求梁的变形110
963梁的刚度条件112
97提高梁的强度和刚度的措施113
章节小结114
课后习题115
第10章组合变形119
知识导航119
101概述119
102拉伸（压缩）与弯曲的组合120
103应力状态和强度理论简介121
1031应力状态的概念121
1032主平面和主应力122
1033应力状态的分布122
1034二向应力状态分析简介123
1035强度理论简介124
104弯曲与扭转组合变形126
章节小结130
课后习题131
第11章压杆稳定性问题133
知识导航133
111压杆稳定性概念133
112压杆的临界载荷和临界应力1

本书是为了适应高等职业技术教育快速发展的需要，根据教育部对高等职业技术人才培养目标和人才素质，以及对高等职业技术教育“工程力学”课程教学的基本要求，组织从事多年教学和生产实践工作的一线教师，结合当前高职高专办学实际情况编写而成的。本书适用于高职高专院校机械类和近机械类专业师生。
本书编写突出以下特点：
1）结构清晰。每章前面均加入知识导航，旨在让学生在学习本章知识之前明确学习目的，把握知识点，做到有的放矢。
2）知识体系完整。在满足教学基本要求的前提下，以应用为目的，以“必需、够用”为原则，对教学内容进行整合，使本书难易适度、篇幅适中、简明、实用。
3）突出职业教育实用性的特点。适当减少了理论和繁杂公式的推导，采取直接切入主题的方法，明确基本概念及基本方法。采用图文结合的形式，提高学生的学习兴趣，使读者易于理解和掌握。
4）技术规范和资料均采用现行的国家标准。
本书除绪论外共12章，分别为：静力学基础、平面力系的合成、平面力系的平衡方程及其应用、空间力系的平衡问题及其重心、材料力学的概述、轴向拉伸或压缩、剪切和挤压、圆轴扭转、弯曲、组合变形、压杆稳定性问题、动荷应力与交变应力。每章后附有章节小结、课后习题，以便学生巩固所学知识。
本书由郑州电力职业技术学院赵永刚、耿小芳任主编，赵永刚负责统稿，郑州电力职业技术学院伊文静、贾鑫任副主编，郑州电力职业技术学院闫俊英、王姗姗参加编写。具体编写分工：绪论由王姗姗编写，第1～4章由耿小芳编写，第5、6章由伊文静编写，第7章由贾鑫编写，第8章由闫俊英编写，第9～12章及附录由赵永刚编写。
本书由郑州电力职业技术学院祁建中教授担任主审。他为本书提出了许多宝贵意见，对保证本书的质量起了很大的作用，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，恳请读者提出宝贵意见和建议，以便修订时改进。