工程力學

編者
2014年2月于北京目錄
前言
主要符號表
緒論1
0?1工程力學的研究內(nèi)容 1
0?2工程力學的研究方法 3
第一篇靜力學
第1章靜力學基礎 8
1?1靜力學基本概念 8
1?2靜力學基本原理 11
1?3約束與約束力 14
1?4受力分析與受力圖 20
1?5力矩與力偶 22
小結 29
思考題 30
習題 31
第2章力系的簡化 34
2?1力系的主矢與主矩 34
2?2力系的簡化 37
2?3平行力系的中心與物體的重心 44
小結 47
思考題 48
習題 50
第3章力系的平衡 54
3?1力系的平衡條件與平衡方程 54
3?2物系的平衡60
3?3平面桁架的平衡 66
3?4摩擦平衡問題 71
小結 81
思考題 82
習題 85
第二篇材料力學
第4章材料力學基礎 94
4?1變形固體的基本假設 94
4?2外力、內(nèi)力與截面法 96
4?3應力與應變 100
4?4桿件的變形形式 102
小結 107
思考題 107
習題 109
第5章構件的內(nèi)力分析 111
5?1構件橫截面上的內(nèi)力 111
5?2內(nèi)力方程與內(nèi)力圖 115
5?3內(nèi)力與載荷集度間的關系 122
5?4剛架和曲桿的內(nèi)力 129
小結 132
思考題 133
習題 135
第6章軸向拉伸與壓縮 142
6?1軸向拉壓桿的應力 142
6?2軸向拉壓桿的應變 146
6?3材料在拉壓時的力學性能 149
6?4軸向拉壓強度條件 155
6?5應力集中 160
小結 161
思考題 162
習題 163
第7章扭轉(zhuǎn)與剪切 169
7?1薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn) 169
7?2圓軸扭轉(zhuǎn)的應力 172
7?3圓軸扭轉(zhuǎn)的變形 177
7?4非圓截面桿的自由扭轉(zhuǎn) 179
7?5聯(lián)接的實用計算 185
小結 191
思考題 192
習題 194
第8章彎曲 200
8?1彎曲正應力 200
8?2彎曲切應力 211
8?3彎曲變形 222
8?4提高梁的彎曲強度和剛度的措施 232
小結 239
思考題 240
習題 241
第9章應力狀態(tài)分析與強度理論 249
9?1點的應力狀態(tài) 249
9?2應力狀態(tài)分析 252
9?3應力圓分析 259
9?4廣義胡克定律 266
9?5強度理論 271
小結 280
思考題 282
習題 285
工 程 力 學目錄第10章組合變形 291
10?1拉壓與彎曲組合變形 291
10?2斜彎曲 299
10?3彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形 304
小結 309
思考題 310
習題 311
第11章壓桿穩(wěn)定 317
11?1壓桿穩(wěn)定的概念 317
11?2細長壓桿的臨界壓力 320
11?3臨界應力圖326
11?4壓桿穩(wěn)定條件與合理設計 332
小結 338
思考題 339
習題 341
第12章能量法 344
12?1桿件的應變能 344
12?2應變能密度 351
12?3互等定理 357
12?4卡氏定理 360
12?5虛功原理 364
12?6莫爾定理與圖乘法 366
小結376
思考題 378
習題 380
第13章超靜定結構 385
13?1超靜定結構及其分析方法 385
13?2簡單超靜定結構 387
13?3力法解超靜定結構 397
13?4卡氏定理解超靜定結構 410
小結 412
思考題 412
習題 414
第14章動應力與交變應力 420
14?1慣性載荷作用下的動應力 420
14?2沖擊應力 423
14?3交變應力及其循環(huán)特性 432
14?4疲勞試驗與持久極限 435
14?5疲勞強度計算 443
14?6提高構件疲勞強度的措施 447
小結449
思考題 450
習題 453
附錄457
附錄A平面圖形的幾何性質(zhì) 457
A?1靜矩和形心 457
A?2慣性矩與慣性積 459
A?3平行移軸公式和轉(zhuǎn)軸公式463
小結 468
思考題 469
習題 471
附錄B簡單載荷作用下梁的變形473
附錄C型鋼規(guī)格表 475
表C?1熱軋等邊角鋼 475
表C?2熱軋不等邊角鋼 480
表C?3熱軋普通槽鋼 484
表C?4熱軋普通工字鋼 487
表C?5熱軋L型鋼 490
附錄D習題答案 491
參考文獻 504
主要符號表
a加速度，間距
aK 沖擊韌度
A 面積
Abs 擠壓計算面積
b 寬度
C 質(zhì)心
d 直徑，距離
D 直徑
E 彈性模量，能量
Ek,Ep 動能, 勢能
f 動摩擦系數(shù)，軸向分布力
fs 靜摩擦系數(shù)
F 力，外載荷
Fbs 擠壓力
Fcr 臨界壓力
Fd 動載荷，動摩擦力
FN 法向約束力，軸力
FS 剪力
FR 合力
F′R 主矢
Fs 靜摩擦力
FI 慣性力
g 重力加速度
G 切變模量
h 高度
i 慣性半徑
i,j,kx,y,z軸的單位矢量
Ip 極慣性矩
I, Iy, Iz慣性矩, 對y、z軸的慣性矩
Iyz 對y、z軸的慣性積
k 彈簧剛度系數(shù)，曲率，自由度
kd 動荷因數(shù)
kσ,kτ 有效應力集中因數(shù)
K 應力集中因數(shù)，體積彈性模量
l 長度, 跨度
m 滾阻力偶，質(zhì)量, 分布力偶
M 力偶，主矩，彎矩
Me 扭矩外力偶
Mx, T 扭矩
My, Mz 對y、z軸的力矩，彎矩
n 安全因數(shù)，轉(zhuǎn)速
nst 壓桿工作安全因數(shù)
nσ,nτ,nστ 工作安全因數(shù)
N 循環(huán)次數(shù)，疲勞壽命
N0 循環(huán)基數(shù)
p 全應力，壓力
pαα斜截面上全應力
P 重量，功率
Pk 千瓦功率
q 橫向分布力，剪力流
r 循環(huán)特性，應力比，半徑
R 半徑
S 面積
Sy, Sz 對y、z軸的靜矩
t 時間
u 應變能密度，應變比能
ud 形狀改變應變能密度/比能
uv 體積改變應變能密度/比能
u* 應變余能密度
U 應變能
U* 應變余能
v 速度，撓度
W 外力功，重量
W* 余功
Wp 抗扭截面系數(shù)
Wz 抗彎截面系數(shù)
x,y,z 直角坐標
工 程 力 學主要符號表Xi 多余約束力
α 角，線膨脹系數(shù)，內(nèi)、外直徑比
β 角，表面質(zhì)量系數(shù)
γ 角，切應變
θ 角，單位長度扭轉(zhuǎn)角，橫截面轉(zhuǎn)角，體積應變
φ角，相對扭轉(zhuǎn)角，折減因數(shù)
φm 摩擦角
δ 滾阻系數(shù)，伸長率
δ ij 單位載荷引起的廣義位移
δr 虛位移
δW 元功，虛功
Δ 增量，廣義位移
Δd 動變形/位移
Δst 靜變形/位移
ρ 密度，半徑，曲率半徑
ψ 斷面收縮率
ω 角速度
ε 線應變，正應變
εe 彈性應變
εp 塑性應變
εt 橫向線應變
εσ,ετ 尺寸因數(shù)
λ 柔度，長細比
λp 對應比例極限σp的柔度
λs 對應屈服極限σs的柔度
λc對應σs/2的柔度
μ 泊松比，長度因數(shù)
σ 正應力
τ 切應力
σ1,σ2,σ3 主應力
ε1, ε2, ε3 主應變
σαα斜截面上的正應力
ταα斜截面上的切應力
σ t,σ c 拉伸、壓縮正應力
σa 應力幅值，名義應力
σb 材料強度極限
σbs 擠壓應力
σcr 臨界應力
σd 動應力
σm 平均應力
σmax 最大正應力
σmin 最小正應力
σp 材料比例極限
σr 循環(huán)特征r的疲勞極限
σri 相當應力
σs 材料屈服應力
σst 靜應力
σ0 極限應力
σ -1,τ -1 光滑試樣對稱循環(huán)持久極限
σ0-1,τ0-1 構件持久極限
σ -1k,τ -1k 有應力集中的持久極限
σ0?2 名義屈服極限
［F］ 許用載荷
［nst］ 許用穩(wěn)定安全因數(shù)
［v］ 許用撓度
［σ］ 許用正應力
［τ］ 許用切應力
［σbs］ 許用擠壓應力
［σ-1］ 疲勞許用應力
［σt］,［σc］ 拉伸、壓縮許用正應力
［θ］許用單位長度扭轉(zhuǎn)