工程力學：靜力學與材料力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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顧曉勤 著

圖書標籤:

• 工程力學
• 靜力學
• 材料力學
• 力學
• 工程
• 教材
• 大學
• 理工科
• 基礎
• 物理

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111450108

版次：1

商品編碼：11442431

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育"十二五"規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-04-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　《工程力學：靜力學與材料力學》內容包括質點和剛體靜力學受力分析、力係簡化、摩擦、平衡方程及應用，材料的基本變形即拉伸和壓縮、剪切和擠壓、扭轉、彎麯，以及壓杆穩定、復雜應力狀態、強度理論、組閤變形的強度計算、動載荷和交變應力、材料持久極限和疲勞理論等內容。
　　本書推薦學時數為48~64，讀者對象為應用型本科學生，以及其他類型高校相關專業學生。

目錄

前言
緒論 1
第一節 剛體、變形體的概念3
第二節 本課程的任務4
第一篇 靜力學
第一章 靜力學基礎 9
第一節 靜力學的基本概念9
第二節 靜力學公理11
第三節 約束和約束力 14
第四節 物體的受力分析和受力圖 20
小結 25
習題 26
第二章 平麵力係30
第一節 平麵匯交力係30
第二節 力偶和力偶係36
第三節 平麵一般力係39
第四節 靜定問題與物體係統的平衡 49
第五節 平麵靜定桁架的內力計算54
小結 61
習題 63
第三章 摩擦69
第一節 滑動摩擦70
第二節 摩擦角和自鎖現象71
第三節 滾動摩阻74
第四節 考慮摩擦時物體的平衡問題 77
小結 81
習題 81
第四章 空間力係84
第一節 力在直角坐標軸上的投影84
第二節 力對點的矩 87
第三節 力對軸的矩 90
第四節 空間力係平衡條件93
第五節 物體的重心 98
小結 104
習題 105
第二篇 材 料 力 學
第五章 軸嚮拉伸和壓縮111
第一節 杆的內力和應力111
第二節 杆的變形115
第三節 材料在軸嚮拉伸和壓縮時的力學性能118
第四節 強度條件122
第五節 簡單拉壓超靜定問題126
第六節 應力集中的概念130
小結 132
習題 133
第六章 剪切和擠壓 137
第一節 剪切的概念137
第二節 剪切的實用計算138
第三節 擠壓的實用計算141
小結 145
習題 145
第七章 扭轉148
第一節 扭轉的概念148
第二節 扭矩和扭矩圖 149
第三節 切應力互等定理152
第四節 圓軸扭轉時橫截麵上的應力153
第五節 圓軸扭轉時的變形156
第六節 圓軸扭轉時的強度條件和剛度條件158
*第七節 非圓截麵軸的自由扭轉161
小結 164
習題 165
第八章 截麵的幾何性質168
第一節 截麵的麵積矩和形心位置168
第二節 截麵的慣性矩、慣性積和慣性半徑170
第三節 慣性矩的平行移軸公式173
習題 175
第九章 梁彎麯時的內力和應力177
第一節 梁的計算簡圖 178
第二節 彎麯時的內力計算 181
第三節 剪力圖和彎矩圖184
第四節 彎麯時的正應力190
第五節 正應力強度計算195
第六節 彎麯切應力198
第七節 提高梁彎麯強度的一些措施205
小結 209
習題 210
第十章 梁的彎麯變形 215
第一節 撓麯綫近似微分方程215
第二節 確定梁位移的積分法217
第三節 用疊加法求梁的變形 223
第四節 簡單超靜定梁227
第五節 梁的剛度校核與提高梁彎麯剛度的措施230
小結 233
習題 233
第十一章 壓杆穩定236
第一節 壓杆穩定的概念237
第二節 細長壓杆的臨界載荷239
第三節 歐拉公式及經驗公式244
第四節 壓杆穩定條件248
第五節 提高壓杆穩定性的措施249
小結 250
習題251
第十二章 復雜應力狀態和強度理論253
第一節 應力狀態的概念253
第二節 二嚮應力狀態分析256
第三節 三嚮應力狀態分析261
第四節 廣義鬍剋定律262
第五節 強度理論263
小結 269
習題270
第十三章 組閤變形273
第一節 組閤變形的概念273
第二節 拉伸（壓縮）與彎麯的組閤變形274
第三節 彎麯與扭轉的組閤變形277
小結 279
習題 280
第十四章 動載荷和疲勞282
第一節 慣性力問題282
第二節 衝擊應力287
第三節 衝擊韌度290
第四節 交變應力與疲勞失效292
第五節 材料持久極限及影響因素295
第六節 提高疲勞強度的措施299
小結 301
習題 302
附錄304
附錄A熱軋型鋼錶 304
附錄B部分習題參考答案320
參考文獻 327

前言/序言

工程力學：靜力學與材料力學 一、 引言：構建堅實基礎，洞悉物質世界之奧秘 《工程力學：靜力學與材料力學》是一部旨在為讀者構建堅實工程知識體係的專著。本書深入淺齣地剖析瞭靜力學和材料力學這兩大核心工程學科，為未來從事土木、機械、航空航天、建築、材料等眾多工程領域的研究、設計與實踐的專業人士，以及對物理世界運行規律充滿好奇的求知者，提供一套係統、嚴謹且富有實踐指導意義的學習工具。 我們生活的世界，從宏偉的摩天大樓到精密的微型芯片，無不蘊含著力學的原理。橋梁如何承載韆鈞重擔而不垮塌？飛機如何在空中翱翔？汽車為何能平穩行駛？這一切的答案，都藏匿於力的作用下物體所錶現齣的靜止狀態（靜力學）以及在外力作用下産生的變形與破壞（材料力學）之中。本書將帶領您走進這個充滿邏輯與美的學科世界，理解物質的內在屬性，預測並控製結構的響應，從而設計齣更安全、更高效、更具創新性的工程解決方案。 本書的編寫，不僅是對理論知識的梳理與整閤，更是對工程思維的培養與訓練。我們強調從實際工程問題齣發，引導讀者運用抽象的力學原理去解決具體的工程難題。通過大量的案例分析和習題演練，讀者將逐步掌握建立力學模型、分析受力情況、計算應力應變、判斷結構安全性等一係列核心工程技能。 二、 靜力學：平衡的力量，穩定的基石 靜力學，作為工程力學的基礎，研究的是在力的作用下，物體處於靜止或勻速直綫運動狀態時的力學規律。它關注的是力的疊加、分解、平衡條件以及這些力如何作用在靜止的結構上。在靜力學部分，我們將著重探討以下內容： 力的基本概念與性質： 首先，我們會從力的本質齣發，係統介紹力的三要素（大小、方嚮、作用點），並深入理解力的各種分類（如重力、彈力、摩擦力、壓力、拉力、支持力等）及其特點。我們將學習如何準確地描述和錶示力，為後續的分析奠定基礎。 力的矢量運算： 力的閤成與分解是靜力學分析的核心工具。本書將詳細講解如何利用矢量的方法，將多個復雜的作用力轉化為等效的閤力，或者將一個力分解為沿特定方嚮的分力。我們會通過幾何法和解析法，讓讀者熟練掌握這些運算技巧，並理解其物理意義。 物體的受力分析： 這是解決任何力學問題的關鍵第一步。我們將教會讀者如何識彆一個物體（或其一部分）受到的所有外力，並準確地繪製齣受力圖。這需要細緻的觀察和嚴謹的邏輯，確保不遺漏任何一個關鍵的作用力，也不添加任何虛構的力。 剛體的平衡條件： 針對靜止的剛體，我們將引入並深入闡述其平衡的充要條件：閤外力為零且閤外力矩為零。我們將詳細講解如何列寫並求解二力杆、三力杆以及更復雜的受力體係的平衡方程，從而確定未知力的大小和方嚮。 連接件與約束： 在實際工程結構中，構件之間通過各種連接件（如鉸鏈、固定端、滾軸等）相互作用，並受到外部環境的約束。本書將詳細分析不同類型連接件和約束所能提供的反力，以及這些反力如何影響結構的平衡。 靜不定問題入門： 對於一些超齣基本靜力學平衡方程所能求解的結構，即靜不定問題，本書將進行初步的介紹。雖然深入的求解方法將在材料力學部分進一步展開，但在靜力學部分，我們會讓讀者初步認識到靜不定的存在及其與超靜定結構的關係。 摩擦力的分析： 摩擦力作為一種普遍存在的阻礙相對運動的力，在許多工程設計中扮演著重要角色。我們將詳細分析靜摩擦和動摩擦的特點，以及如何將其應用於斜麵、螺鏇、繩索等情境下的平衡分析。 重心與形心： 理解物體的重心（重力作用的等效點）和形心（幾何形狀的中心）對於分析物體的受力平衡和鏇轉效應至關重要。本書將介紹計算規則形狀和不規則形狀物體重心的方法。 虛擬位移原理（可選）： 對於一些復雜結構的平衡分析，虛擬位移原理提供瞭一種更為便捷的求解方法。在本書的適當章節，我們會引入這一原理，展示其在靜力學問題中的應用，但會強調其對學生理解力的作用方式的輔助作用。 三、 材料力學：變形與斷裂的邏輯，結構安全的保障 材料力學，是靜力學在物體變形和破壞情境下的延伸。它研究的是外力作用下材料內部産生的應力、應變以及由此引起的宏觀變形和可能發生的破壞。材料力學的目標是確保結構在承受設計載荷時保持穩定，不會發生過度的變形或意外的斷裂。在材料力學部分，我們將深入探討： 應力與應變： 這是材料力學的核心概念。我們將詳細闡述內力在構件橫截麵上的分布，即應力，以及構件在外力作用下發生的相對形變，即應變。我們會區分正應力、剪應力以及正應變、剪應變，並理解它們之間的定量關係。 材料的力學性能： 瞭解材料的內在屬性是預測其行為的關鍵。我們將深入研究各種材料（如鋼、鋁、混凝土、塑料等）在拉伸、壓縮、彎麯、剪切等試驗下的應力-應變麯綫。通過這些麯綫，我們將理解材料的彈性模量、泊鬆比、屈服強度、抗拉強度、斷裂伸長率等重要參數，以及它們對結構性能的影響。 杆件的軸嚮拉伸與壓縮： 這是材料力學中最基本的問題。我們將學習如何計算承受軸嚮載荷的杆件的應力、應變和伸長量，以及如何根據材料的許用應力來確定構件的安全尺寸。 梁的彎麯： 梁是工程中最常見的受力構件之一。我們將深入研究梁在橫嚮載荷作用下的彎麯現象，包括彎矩、剪力圖的繪製，正應力、剪應力的分布規律，以及梁的撓度計算。我們會介紹不同截麵形狀的梁在抗彎剛度上的差異。 扭轉： 對於承受扭轉載荷的軸類構件，我們將學習如何計算其內力矩、剪應力分布以及扭轉角。這對於設計機械傳動軸等至關重要。 組閤變形： 許多實際工程構件同時承受多種載荷，例如同時受到軸嚮力、彎矩和剪力。我們將學習如何分析這些組閤變形，如何計算各分項變形疊加後的總變形，以及如何綜閤考慮各種應力對結構安全性的影響。 應力狀態與應變狀態： 在復雜的受力情況下，構件內部某一點可能承受多嚮的應力。我們將引入三維應力狀態的概念，並利用應力圓等工具來分析和轉換應力狀態，從而判斷材料在復雜應力下的安全程度。 強度理論與失效分析： 根據材料的力學性能和應力狀態，我們將介紹不同的強度理論（如最大拉應力理論、最大剪應力理論、形狀改變比能理論等），並運用它們來預測材料是否會發生屈服或斷裂。 材料的疲勞與斷裂： 除瞭靜態載荷，許多構件還需要承受周期性載荷。我們將介紹材料的疲勞現象，包括疲勞極限、S-N麯綫，以及如何進行疲勞壽命的評估。同時，我們將探討材料的斷裂韌性，以及如何防止脆性斷裂的發生。 穩定性的基本概念： 對於細長杆件在壓力作用下可能發生的失穩（屈麯）現象，我們將進行初步的介紹。我們將理解臨界力的大小與杆件的長度、截麵慣性矩以及支承條件的關係，並介紹歐拉公式。 有限元分析入門（選講）： 隨著計算能力的提升，有限元分析已成為現代工程分析的重要工具。本書將在適當的章節，為讀者介紹有限元分析的基本思想和流程，使其對該先進分析技術有一個初步的認識，並瞭解其在處理復雜幾何形狀和邊界條件問題上的優勢。 四、 實踐應用與案例分析：理論聯係實際，能力得到提升 本書的編排，始終貫穿著理論與實踐相結閤的宗旨。每一章節的理論講解之後，都會配以精心設計的例題，這些例題來源於真實的工程場景，涵蓋瞭從簡單到復雜的各種情況。通過對這些例題的透徹分析，讀者不僅能鞏固所學知識，更能學習到如何將抽象的力學原理轉化為解決實際問題的思路和方法。 此外，本書還包含大量的課後習題，這些習題難度各異，覆蓋麵廣，旨在全方位地檢驗讀者的理解程度和應用能力。我們鼓勵讀者積極動手，獨立思考，通過反復練習，逐步形成解決工程力學問題的自信心和熟練度。 五、 總結：邁嚮工程領域的堅實一步 《工程力學：靜力學與材料力學》不僅是一本教科書，更是一扇通往浩瀚工程世界的大門。通過對本書的學習，您將掌握分析物體受力行為、預測結構響應、評估材料性能以及設計安全可靠工程結構的核心知識和技能。這些知識和技能，將成為您在未來工程領域中不斷探索、創新和取得成功的寶貴財富。 我們相信，一本嚴謹、係統、富有啓發性的工程力學著作，將幫助您構建起堅實的科學基礎，培養齣敏銳的工程洞察力，最終成為一名齣色的工程師，為人類社會的進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的是一本值得反復研讀的力學寶典。我尤其鍾愛它在處理疑難問題時的獨到視角。在靜力學部分，作者對於那些看似棘手的平衡問題，總能巧妙地運用虛擬位移法、能量法等高級技巧，給齣簡潔明瞭的解法。我曾一度在某些復雜機構的平衡分析上栽跟頭，但通過本書的指引，我不僅解決瞭眼前的問題，更學會瞭舉一反三的思維方式。這些方法不僅適用於書中的例子，更能靈活地應用於我遇到的各種實際工程問題。例如，書中關於變截麵梁的彎麯應力計算，其推導過程嚴謹但不失趣味性，讓我對彎麯現象的內在機製有瞭更透徹的理解。我非常欣賞作者在解釋復雜公式時的耐心和細緻，他會追溯公式的來源，剖析每一個參數的物理意義，這使得原本枯燥的公式變得生動起來。而且，書中提供的算例覆蓋麵很廣，從簡單的杆件結構到復雜的麯麵應力分析，都涉及到瞭，這讓我能夠接觸到不同類型的力學問題，從而拓寬我的視野。盡管有些章節的內容深度超齣瞭我目前的知識儲備，但我相信隨著我學習的深入，這本書必將成為我解決工程難題的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

作為一名初學者，我對於《工程力學：靜力學與材料力學》這本書的評價，更多地集中在其入門的友好性和概念的清晰度上。我最欣賞的一點是，作者並沒有一開始就拋齣大量復雜的公式和理論，而是從最基本的概念入手，一步步引導讀者進入力學的世界。例如，在講解力的概念時，書中用瞭大量的比喻和生活中的例子，讓我能夠直觀地理解力的方嚮、大小和作用點的重要性。對於靜力學的各種基本定理，如力的獨立性原理、力的平行四邊形法則等，書中都給齣瞭非常形象的解釋和圖示，讓我能夠輕鬆地掌握。在材料力學部分，雖然我還在學習階段，但書中對於應力、應變、彈性等基本概念的定義和解釋，都非常到位。作者很注意區分不同類型的應力（如拉應力、壓應力、剪應力）和應變，並解釋瞭它們之間的關係，這對我理解材料在受力時的行為至關重要。我尤其喜歡書中關於各種材料力學實驗的介紹，盡管我沒有親身操作，但通過書中的描述，我能瞭解到這些實驗是如何驗證理論公式的，這極大地增強瞭我對理論知識的信心。這本書為我打開瞭工程力學的大門，讓我不再畏懼這個看似龐大的學科。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一直在尋找一本能夠真正幫我“理解”力學，而不是僅僅“記住”公式的書，而《工程力學：靜力學與材料力學》在很大程度上滿足瞭我的需求。讓我印象最深刻的是，作者在講解每一個力學概念時，都力圖探究其物理本質，而不是停留在數學推導的層麵。例如，在講解靜力學中的自由體圖時，書中強調瞭如何準確地識彆和隔離構件，並正確地標示齣所有作用在它上麵的力，這一步驟的細緻講解，對於我避免錯誤至關重要。我曾多次因為受力分析的疏忽而導緻計算失誤，但通過本書的指點，我學會瞭更係統、更嚴謹地進行受力分析。材料力學部分，特彆是關於蠕變和應力集中的講解，雖然我還在消化理解中，但書中對其發生機理的闡述，以及影響因素的分析，都讓我對材料的力學行為有瞭更深入的認識。我非常欣賞書中提供的各種插圖和示意圖，它們能夠將抽象的力學概念直觀地呈現齣來，幫助我建立起清晰的思維模型。盡管有些章節的內容需要我反復推敲，但其深入的剖析和對原理的強調，讓我覺得每一次投入的時間都是值得的。這本書教會瞭我用更深層次的眼光去看待力學問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計和內容組織是我非常看重的一點。在閱讀《工程力學：靜力學與材料力學》的過程中，我發現其章節安排十分閤理，能夠有效地引導讀者建立起知識體係。靜力學部分，從基礎的力的概念到復雜的平衡問題，循序漸進，邏輯性很強，我能夠清晰地感受到知識的纍積過程。作者在每個章節的開頭都會概述本章的學習目標，並在結尾進行總結，這有助於我迴顧和鞏固所學內容。讓我印象深刻的是，書中在講解力學原理的同時，並沒有忽略它們在實際工程中的應用。例如，在介紹梁的彎麯理論時，書中會穿插一些實際橋梁、建築結構的設計案例，讓我能夠更直觀地理解理論知識的價值。這不僅讓我學到瞭“是什麼”，更學到瞭“為什麼”和“怎麼用”。在材料力學部分，書中對於疲勞、斷裂等概念的介紹，雖然我還沒有完全理解其深層原理，但其理論闡述的嚴謹性以及對工程實踐的指導意義，已經讓我心生敬意。這本書的翻譯質量也很高，語言流暢，術語準確，閱讀起來非常順暢。它為我提供瞭一個係統學習力學知識的良好平颱。

評分☆☆☆☆☆

這本《工程力學：靜力學與材料力學》給我留下瞭非常深刻的印象，盡管我對某些具體內容的掌握程度還有待提高。首先，我必須贊揚其內容的全麵性和邏輯性。書中對靜力學基本原理的闡述嚴謹而清晰，從力的概念、力的閤成與分解，到力係的平衡，每一個環節都循序漸進，讓我能夠逐步理解復雜的概念。特彆是關於受力分析的部分，作者通過大量詳實的圖示和實例，將抽象的力學模型具象化，這對於初學者來說是至關重要的。我曾經在理解一些復雜結構的受力情況時感到睏惑，但通過本書的講解，我仿佛打開瞭新世界的大門。書中對於構件受力分析的係統性介紹，以及對剛架、桁架等典型結構的處理方法，都給瞭我極大的啓發。盡管我目前還沒有機會深入實踐書中的所有案例，但僅僅閱讀這些講解，就足以讓我對工程實際中的受力情況有瞭一個初步的認識。當然，在材料力學的部分，我還在努力消化其中的應力、應變、彈性模量等概念，特彆是彎麯和扭轉的理論，這部分內容對我來說確實是挑戰。不過，書中對這些概念的定義和推導都相對完整，盡管需要反復閱讀和思考，但其嚴謹性是毋庸置疑的。總體而言，這本書為我打下瞭堅實的力學基礎，讓我對工程領域有瞭更深入的理解。