工程力学（第2版）2014年

1绪论

1.1什么是工程力学

1.2力学发展的简要回顾

1.3力学的发展趋势

1.4工程力学的研究方法

1.5工程力学的基本研究主线

思考题

2刚体静力学基本概念与原理

2.1刚体静力学基本概念

2.2刚体静力学公理

2.3物体的受力分析和受力图

2.4共点力的合成

2.5力偶

思考题

习题

3力系的简化和平衡

3.1力系向一点的简化

3.2平面任意力系的平衡方程

3.3平面任意力系平衡方程的应用

3.4杆系结构的内力分析

3.5空间力系的平衡问题

思考题

习题

4轴向拉(压)杆的应力及变形

4.1材料力学的基本假设及基本概念

4.2轴向拉(压)杆横截面上的轴力及轴力图

4.3应力·轴向拉(压)杆内的应力

4.4轴向拉(压)杆的变形·胡克定律

4.5拉压超静定问题

思考题

习题

5材料的拉伸和压缩力学性能及强度计算

5.1概述

5.2材料在拉伸时的力学性能

5.3材料在压缩时的力学性能

5.4轴向拉伸或压缩时的强度计算

5.5等直杆在轴向拉伸或压缩时的应变能

思考题

习题

6连接件的实用计算与圆轴扭转

6.1剪切与挤压的实用计算

6.2圆轴扭转的实例及计算模型

6.3薄壁圆筒的扭转

6.4圆轴扭转时的应力与变形

6.5圆轴扭转时的强度、刚度条件

6.6圆轴扭转时的应变能

思考题

习题

7梁的弯曲内力

7.1弯曲的概念

7.2剪力和弯矩

7.3剪力方程、弯矩方程和剪力图、弯矩图

7.4剪力、弯矩和分布荷载集度间的微分关系

7.5用叠加法作弯矩图

思考题

习题

8梁的弯曲应力与强度计算

8.1梁弯曲时横截面上的正应力

8.2弯曲正应力的强度条件

8.3梁的切应力及其强度条件

8.4提高梁的弯曲强度的措施

思考题

习题

9梁的弯曲变形与刚度计算

9.1工程中的弯曲变形问题

9.2挠曲线的近似微分方程

9.3积分法求梁的变形

9.4叠加法求梁的变形

9.5梁的刚度计算及提高梁的弯曲刚度的措施

9.6简单超静定梁

9.7梁的弯曲应变能

思考题

习题

10应力状态与强度理论

10.1应力状态基本概念

10.2平面应力状态分析

10.3空间应力状态的最大应力

10.4广义胡克定律与应变能密度

10.5强度理论

思考题

习题

11组合变形

11.1组合变形的概念

11.2斜弯曲

11.3拉伸(压缩)与弯曲的组合

11.4弯曲与扭转的组合

思考题

习题

12压杆的稳定性分析

12.1压杆稳定性概念

12.2两端铰支细长压杆的临界力

12.3其他约束条件下细长压杆的临界力

12.4压杆的临界应力总图

12.5压杆的稳定性校核

思考题

习题

13疲劳强度简介

13.1交变应力和疲劳破坏

13.2疲劳破坏机理的基本概念

13.3构件外形与表面对疲劳极限的影响

13.4提高构件疲劳强度的措施

思考题

习题

附录Ⅰ截面的几何性质

Ⅰ.1静矩和形心

Ⅰ.2极惯性矩、惯性矩和惯性积

Ⅰ.3惯性矩、惯性积的平行移轴公式

Ⅰ.4惯性矩、惯性积的转轴公式

思考题

习题

附录Ⅱ型钢表

习题参考答案

索引

李卓球、朱四荣、侯作富、黄莉主编的《工程力学(第2版21世纪高等学校教材)》主要介绍工程力学的基本概念、基本理论与基本方法。全书共13章，第1章为绪论，第2、3章为静力学，第4～12章为材料力学，第13章为疲劳强度简介。重点内容包括物体及物体系统的静力分析；构件的强度、刚度、稳定性分析。每一章附有思考题及习题，书后附有截面图形的几何性质、型钢规格表，以及习题参考答案。

本书是编者在多年讲授工程力学课程的基础上精心编写而成的，在内容编排上既精选了工程力学的经典内容，又体现了21世纪现代科技的相关要求。本书可供高等院校相关专业的教师、学生及白学者使用和参考。

《工程力学（第2分册）》是在第一版的基础上依据教育部制定的高职高专力学课程教学基本要求修订而成的。《工程力学（第2分册）》在编写、修订时精选传统内容，力求讲清概念和公式，理论推导从简或略去，重视宏观分析，注重工程应用。《工程力学（第2分册）》采用模块式和贯通式相结合的方式编写。

全书分为两分册。一分册内容涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要内容，包括绪论、刚体静力分析基础、平面力系、空间力系与重心、弹性变形体静力分析基础、杆件的内力分析、杆件的应力与强度计算、复杂应力状态下杆件的强度计算、杆件的变形与刚度计算、压杆稳定、运动力学基础、动载荷与交变应力。第二分册含有结构力学的主要内容，包括绪论、平面杆件体系的几何组成分析、静定结构计算、超静定结构计算、矩阵位移法、结构计算的其他问题。每章后有思考题和习题，并附习题答案。本册为第二分册。

《工程力学（第2分册）》可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校和本科院校举办的二级职业技术学院、继续教育学院和民办高校的近机、近土各类专业工程力学课程的教材，也可作为有关工程技术人员的参考用书。

本书自2005年出版以来已经经历了6个年头，这期间很多高校都选用它作为“工程力学”课程教材。著者藉本书再版之际感谢教学第一线的老师和同学以及业余读者对本书的厚爱。

最近几年，著者一方面在教学第一线从事本科生教学工作；另一方面，藉到全国各地讲学之机，对我国高等学校“工程力学”的教学状况和对“工程力学”教材的需求进行了大量调研，征求了全国很多高校从事基础力学教学工作的老师，和学习“工程力学”课程的同学，关于“工程力学”教材使用和修改的意见。

大家一致认为，我们编写新时期“工程力学”教材的指导思想是正确的，这就是：在面向21世纪课程教学内容与体系改革的基础上，进一步对教学内容加以精选，下大力气压缩教材篇幅，同时进行包括主教材、教学参考书--教师用书和学生用书、电子教材--电子教案与电子书等在内的教学资源一体化的设计，努力为教学第一线的老师和同学提供高水平、全方位的服务。

新世纪中新事物层出不穷，没有也不应该有一成不变的教材，我们将努力跟上时代的步伐，以不断提高“工程力学”课程教学质量为己任，不断地从理念、内容、方法与技术等方面对“工程力学”教材加以修订，使之日臻完善。

根据教育部高等学校力学基础课程教学指导委员会2009年制订的“理论力学课程教学基本要求”和“材料力学课程教学基本要求”，以及广大读者的意见，本书第2版在内容与体系方面作了如下调整：

(1) 引入大量工程实例，突出从“工程构件与结构”到“力学模型”和相应的力学分析；以及从“力学模型”与理论分析成果到解决“工程实际问题”的基本思路。力图在提高读者学习“工程力学”的兴趣的同时，提高读者的工程意识与解决实际问题的能力。

(2) 新增“简单的静不定问题”一章，将原来分散在各章的静不定问题都归纳到这一章里。

(3) 更新了部分例题和习题。

第2版除课程概论外，分为三篇，共3章。第一篇为静力学，包括：静力学的基本概念与物体受力分析、力系的等效与简化、力系的平衡条件与平衡方程共3章。第二篇为材料力学，包括：材料力学概述、杆件的内力分析与内力图、拉压杆件的应力变形分析与强度设计、圆轴扭转时的应力变形分析以及强度和刚度设计、弯曲强度问题、弯曲刚度问题、应力状态与强度理论及其工程应用、压杆的稳定性分析与稳定性设计共8章。第三篇为专题概述，包括： 简单的静不定问题、动载荷与疲劳强度概述共2章。所需学时约为66～76。本书由范钦珊主编，唐静静、刘荣梅、范钦珊编著，唐静静和刘荣梅分别是2006年和2004年全国青年力学教师讲课竞赛特等奖获得者，两位年轻老师的加盟，一方面有利于在新版教材中反映教学第一线的要求与教学改革成果；另一方面也有利于保持教材建设的连续性。

本书初稿是著者2010年6-8月间在加拿大多伦多休假期间完成的。衷心感谢旅居加拿大的赵渊先生和范心明女士为著者提供的良好的工作环境与生活条件。

衷心希望关爱本书的广大读者继续对本书的不足之处提出宝贵意见。

范钦珊2011年1月11日 于南京

本书自2005年出版以来已经经历了6个年头，这期间很多高校都选用它作为“工程力学”课程教材。著者藉本书再版之际感谢教学第一线的老师和同学以及业余读者对本书的厚爱。

最近几年，著者一方面在教学第一线从事本科生教学工作；另一方面，藉到全国各地讲学之机，对我国高等学校“工程力学”的教学状况和对“工程力学”教材的需求进行了大量调研，征求了全国很多高校从事基础力学教学工作的老师，和学习“工程力学”课程的同学，关于“工程力学”教材使用和修改的意见。

大家一致认为，我们编写新时期“工程力学”教材的指导思想是正确的，这就是：在面向21世纪课程教学内容与体系改革的基础上，进一步对教学内容加以精选，下大力气压缩教材篇幅，同时进行包括主教材、教学参考书--教师用书和学生用书、电子教材--电子教案与电子书等在内的教学资源一体化的设计，努力为教学第一线的老师和同学提供高水平、全方位的服务。

新世纪中新事物层出不穷，没有也不应该有一成不变的教材，我们将努力跟上时代的步伐，以不断提高“工程力学”课程教学质量为己任，不断地从理念、内容、方法与技术等方面对“工程力学”教材加以修订，使之日臻完善。

根据教育部高等学校力学基础课程教学指导委员会2009年制订的“理论力学课程教学基本要求”和“材料力学课程教学基本要求”，以及广大读者的意见，本书第2版在内容与体系方面作了如下调整：

(1) 引入大量工程实例，突出从“工程构件与结构”到“力学模型”和相应的力学分析；以及从“力学模型”与理论分析成果到解决“工程实际问题”的基本思路。力图在提高读者学习“工程力学”的兴趣的同时，提高读者的工程意识与解决实际问题的能力。

(2) 新增“简单的静不定问题”一章，将原来分散在各章的静不定问题都归纳到这一章里。

(3) 更新了部分例题和习题。

第2版除课程概论外，分为三篇，共3章。第一篇为静力学，包括：静力学的基本概念与物体受力分析、力系的等效与简化、力系的平衡条件与平衡方程共3章。第二篇为材料力学，包括：材料力学概述、杆件的内力分析与内力图、拉压杆件的应力变形分析与强度设计、圆轴扭转时的应力变形分析以及强度和刚度设计、弯曲强度问题、弯曲刚度问题、应力状态与强度理论及其工程应用、压杆的稳定性分析与稳定性设计共8章。第三篇为专题概述，包括： 简单的静不定问题、动载荷与疲劳强度概述共2章。所需学时约为66～76。本书由范钦珊主编，唐静静、刘荣梅、范钦珊编著，唐静静和刘荣梅分别是2006年和2004年全国青年力学教师讲课竞赛特等奖获得者，两位年轻老师的加盟，一方面有利于在新版教材中反映教学第一线的要求与教学改革成果；另一方面也有利于保持教材建设的连续性。

本书初稿是著者2010年6-8月间在加拿大多伦多休假期间完成的。衷心感谢旅居加拿大的赵渊先生和范心明女士为著者提供的良好的工作环境与生活条件。

衷心希望关爱本书的广大读者继续对本书的不足之处提出宝贵意见。

范钦珊2011年1月11日 于南京