21世纪高等学校工程管理专业规划教材：工程力学

第一篇 静力学

1 静力学的基本概念

1.1 刚体的概念

1.2 静力学公理

1.3 约束与约束反力

1.3.1 光滑面约束

1.3.2 柔性约束

1.3.3 光滑铰链约束

1.3.4 其他类型约束

1.4 物体的受力分析

本章小结

复习思考题

2 平面力系

2.1 平面汇交力系

2.1.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法（矢量法）

2.1.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法

2.2 平面力偶系

2.2.1 力矩

2.2.2 力偶与力偶矩

2.2.3 平面力偶系的合成

2.2.4 平面力偶系的平衡条件

2.3 平面任意力系

2.3.1 力的平移定理

2.3.2 平面任意力系向一点简化、主矢和主矩

2.3.3 简化结果分析及合力矩定理

2.3.4 平面任意力系的平衡

2.4 工程中的平面力系问题

本章小结

复习思考题

3 空间力系

3.1 力在空间坐标轴上的投影

3.2 力对轴之矩

3.3 空间力系的平衡

3.4 工程中的空间力系问题

本章小结

复习思考题

第二篇 材料力学

4 轴向拉伸与压缩

4.1 工程实例

4.2 截面上的内力

4.2.1 内力

4.2.2 截面法、轴力、轴力图

4.3 截面上的应力

4.3.1 应力

4.3.2 拉（压）杆横截面上的正应力

4.3.3 拉（压）杆斜截面上的应力

4.4 轴向拉伸和压缩变形的计算

4.4.1 纵向变形与横向变形

4.4.2 虎克定律0

4.5 轴向拉伸和压缩时材料的力学性能

4.5.1 拉伸试验

4.5.2 材料在压缩时的力学性能

4.6 轴向拉伸和压缩时构件的强度条件

4.6.1 极限应力、许用应力和安全系数

4.6.2 拉（压）杆的强度计算

4.7 应力集中的概念

4.8 变形能的概念功能原理

4.8.1 功能原理

4.8.2 外力功

4.9 拉伸和压缩静不定问题

4.9.1 静不定的概念及解法

4.9.2 静不定问题求解步骤总结

4.9.3 装配应力

4.9.4 温度应力

本章小结

复习思考题

5 剪切

5.1 剪切和挤压的工程实例

5.2 剪切的概念及实用计算

5.2.1 剪切的概念

5.2.2 剪切的计算

5.3 挤压的概念及挤压实用计算

5.4 焊接实用计算

5.4.1 对接焊接

5.4.2 搭接焊接

本章小结

复习思考题

6 扭转

6.1 工程实例

6.2 扭转构件横截面上的内力

6.2.1 外力偶矩的计算

6.2.2 扭矩的计算和扭矩图

6.3 切应力互等定理

6.4 圆轴扭转时的应力

6.4.1 圆轴扭转时的应力

6.4.2 强度条件

6.5 圆轴扭转时的变形和刚度条件

6.5.1 圆轴扭转时的变形

6.5.2 刚度条件

6.5.3 关于空心圆轴的讨论

6.6 扭转变形能

6.7 扭转静不定问题

本章小结

复习思考题

7 弯曲内力

7.1 工程实例

7.1.1 平面弯曲

7.1.2 梁的计算简图

7.2 剪力与弯矩

7.3 剪力图与弯矩图

7.3.1 剪力方程和弯矩方程

7.3.2 剪力图和弯矩图

7.4 剪力、弯矩和分布载荷集度之间的微分关系

7.4.1 荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系

7.4.2 几种常见载荷作用下梁的内力图特征

本章小结

复习思考题

8 弯曲应力

8.1 工程实例

8.2 平面图形的基本性质

8.2.1 静矩和形心

8.2.2 惯性矩

8.2.3 惯性积

8.2.4 平行移轴公式

8.2.5 转轴公式

8.2.6 主惯性轴、形心主惯性轴

8.3 梁弯曲时的正应力

8.3.1 变形几何关系

8.3.2 物理关系

8.3.3 静力学关系

8.3.4 横力弯曲时的正应力

8.3.5 横截面上的最大正应力

8.4 梁弯曲时的切应力

8.4.1 矩形截面梁的切应力

8.4.2 工字形截面梁的切应力

8.4.3 薄壁圆环形截面梁的切应力

8.4.4 圆形截面梁的切应力

8.5 弯曲梁的正应力强度条件

8.6 弯曲中心的概念

8.6.1 开口薄壁杆件的弯曲切应力

8.6.2 开口薄壁杆件的弯曲中心

8.7 提高梁承载能力的措施

8.7.1 选择合理的截面形状

8.7.2 合理安排梁的受力情况

8.7.3 采用变截面梁或等强度梁

本章小结

复习思考题

9 弯曲变形

9.1 工程实例

9.1.1 工程实践中的弯曲变形问题

9.1.2 弯曲变形的基本概念

9.2 梁的挠曲线近似微分方程

9.3 积分法计算梁的变形

9.4 用叠加法计算梁的变形

9.5 梁的刚度条件

10 应力状态和强度理论

11 组合变形

第三篇 运动学

第四篇 动力学

附录

参考文献

随着高等学校教学改革的不断深入，学时数的大幅度减少，教学内容的更新和教材的更替已势在必行。目前，工科类专业工程力学课程（包括静力学、材料力学、运动学和动力学）的学时数已从20世纪80年代的120～140学时降至70学时，但大多数学校所用教材依然未作相应更新，这显然不符合时代的要求。过去的工程力学教材中有很多内容与物理学中的内容相重复，且该部分内容在高中阶段和大学一年级的物理学中已经教授给学生，如静力学中物体的重心问题和摩擦力问题，运动学中点的运动问题等，这些已经学过的内容重复出现在工程力学中，一方面对学时的影响较大，另一方面也不利于学科之间的界限区分。2100433B

《21世纪高等学校工程管理专业规划教材：工程力学》是普通高等学校工程管理专业规划教材之一。是在综合考虑了工程管理、土木工程、工程地质、环境工程、材料科学、工业设计等专业需求的基础之上，经反复研讨后编写而成的。

全书共分19章，第1－3章为静力学部分，第4－12章为材料力学部分，第13－14章为运动学部分，第15－19章为动力学部分。具体内容包括：静力学基本概念、平面力系、空间力系、轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态和强度理论、组合变形、压杆稳定、刚体的基本运动、刚体平面运动、动力学基本方程、达朗伯原理、动能定理、动量定理和动量矩定理、振动等。

《21世纪高等学校教材:工程力学(第2版)》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。

《21世纪高等学校教材:工程力学(第2版)》可供高等院校相关专业的教师、学生及自学者使用和参考。

《21世纪高等学校本科系列教材:工程力学》是土木工程专业本科系列教材。

《21世纪高等学校规划教材:地基处理》可作为高等学校土木工程专业的本科教材，亦可供从事地基处理研究的科技人员和工程技术人员参考。