“工程力學”是高職高專院校機械、建筑、化工、紡織等專業(yè)的一門重要的技術基礎課程，是分析和解決工程問題的基礎。
本書分靜力學和材料力學兩部分，主要包括靜力學基本概念及受力圖、平面力系的平衡、空間力系的平衡、材料力學基礎、拉壓桿承載能力設計、受剪切連接件承載能力設計、傳動軸承載能力設計、工程梁承載能力設計、組合變形構件承載能力設計、壓桿穩(wěn)定性設計、動載荷與疲勞強度概述、有限元法與ANSYS Workbench簡介，共計12章。每章開始有詳細的教學目標，以及與力學知識相關的名人趣事，可激發(fā)學生的學習興趣并有利于培養(yǎng)學生的優(yōu)良素質，書中充實了新知識和新方法，便于讀者開闊眼界。每章末安排有：能力訓練模塊，以應用為主，突出實用性；能力提升模塊，可作為興趣競賽、學歷提升參考資料使用，掃描二維碼可查看答案；相應習題，提供部分習題答案，便于自學。
本書配套有電子課件，可以登錄化學工業(yè)出版社教學資源網查詢和下載；部分章節(jié)配有微課視頻，可自行掃描二維碼進行相應知識的學習；在中國大學MOOC平臺上有配套的在線課程“工程力學”，可供讀者參考學習。
本書可作為高職高專院校及應用型本科院校的機械類及近機類相關專業(yè)的教學用書，也可供初、中級工程技術人員學習參考。
第1章 靜力學基本概念及受力圖 3
1.1 靜力學基本概念 3
1.2 靜力學基本公理 4
1.3 約束與約束反力 6
1.3.1 柔索約束 7
1.3.2 光滑接觸面約束 7
1.3.3 光滑圓柱鉸鏈約束 8
1.3.4 固定端約束 9
1.4 物體的受力分析與受力圖 10
1.5 能力訓練——液壓沖床的受力分析 12
1.6 能力提升 13
習題 13
第2章 平面力系的平衡 16
2.1 平面匯交力系的合成與平衡 16
2.1.1 平面匯交力系合成的幾何法與平衡的條件 17
2.1.2 平面匯交力系合成的解析法 18
2.2 力矩及平面力偶系的平衡 22
2.2.1 力矩和合力矩定理 22
2.2.2 平面力偶理論 23
2.2.3 力線平移定理 25
2.3 平面任意力系的平衡 26
2.3.1 平面任意力系向平面內任一點簡化 26
2.3.2 平面任意力系的簡化結果分析 27
2.3.3 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 28
2.3.4 平面平行力系的平衡 30
2.4 物體系統(tǒng)的平衡 31
2.5 靜定與靜不定問題 34
2.6 考慮摩擦時的平衡問題 34
2.6.1 滑動摩擦 34
2.6.2 考慮滑動摩擦時的平衡問題 36
2.6.3 滾動摩擦 37
2.7 能力訓練——塔吊的平衡計算 38
2.8 能力提升 39
習題 40
第3章 空間力系的平衡 45
3.1 力在空間直角坐標軸上的投影 45
3.1.1 直接投影法 45
3.1.2 二次投影法 46
3.2 力對軸的矩 47
3.3 空間力系的平衡條件及平衡計算 48
3.3.1 空間任意力系的平衡條件和平衡方程 48
3.3.2 空間特殊力系 48
3.4 物體的重心 50
3.4.1 重心的概念 50
3.4.2 重心的坐標 50
3.4.3 重心位置的實驗法 52
3.5 能力訓練——傳動齒輪的平衡計算 52
3.6 能力提升 53
習題 54
第4章 材料力學基礎 56
4.1 材料力學的任務 56
4.2 變形固體的基本假設 57
4.3 內力與應力 58
4.3.1 內力的概念 58
4.3.2 截面法 58
4.3.3 應力的概念 58
4.4 桿件變形的基本形式 59
第5章 拉壓桿承載能力設計 61
5.1 拉伸和壓縮的概念 61
5.2 軸向拉伸和壓縮時的內力 62
5.2.1 軸力 62
5.2.2 軸力圖 62
5.3 拉(壓)桿橫截面上的應力 63
5.4 拉(壓)桿的變形 65
5.4.1 縱向變形 65
5.4.2 胡克定律 65
5.4.3 橫向變形 66
5.5 材料在軸向拉伸和壓縮時的力學性能 67
5.5.1 材料在拉伸時的力學性能 68
5.5.2 材料在壓縮時的力學性能 71
5.6 軸向拉伸和壓縮的強度計算 72
5.6.1 許用應力和安全系數 72
5.6.2 強度計算 73
5.7 能力訓練——簡易起重機構的承載能力設計 75
5.8 能力提升 76
習題 77
第6章 受剪切連接件承載能力設計 79
6.1 剪切和擠壓的概念 79
6.2 剪切和擠壓的實用計算 80
6.2.1 剪切實用計算 80
6.2.2 擠壓實用計算 81
6.3 切應變和剪切胡克定律 82
6.3.1 切應力互等定理 83
6.3.2 剪切胡克定律 83
6.4 能力訓練——平鍵承載能力設計 83
6.5 能力提升 85
習題 85
第7章 傳動軸承載能力設計 87
7.1 扭轉的概念和外力偶矩的計算 87
7.1.1 扭轉的概念 87
7.1.2 外力偶矩的計算 88
7.2 扭矩和扭矩圖 88
7.3 圓軸扭轉時的應力 90
7.3.1 變形幾何關系 90
7.3.2 物理關系 91
7.3.3 靜力關系 91
7.4 圓軸扭轉時的強度計算 92
7.5 圓軸扭轉時的變形與剛度計算 93
7.5.1 變形計算 93
7.5.2 圓軸扭轉時的剛度計算 94
7.6 能力訓練——傳動軸承載能力設計 95
7.7 能力提升 96
習題 96
第8章 工程梁承載能力設計 99
8.1 平面彎曲的概念 99
8.1.1 平面彎曲 99
8.1.2 靜定梁的基本形式 100
8.1.3 梁上載荷的簡化 100
8.2 彎曲時的內力——剪力和彎矩 101
8.3 剪力圖和彎矩圖 103
8.4 純彎曲時橫截面上的正應力 106
8.4.1 純彎曲的概念 106
8.4.2 純彎曲橫截面上的正應力 106
8.4.3 簡單截面的慣性矩和抗彎截面模量 109
8.5 梁的彎曲強度計算 110
8.6 提高梁的彎曲強度的主要措施 112
8.7 梁的彎曲變形 114
8.7.1 梁的撓曲線 114
8.7.2 撓曲線近似微分方程 114
8.7.3 用疊加法求梁的彎曲變形 115
8.8 梁的剛度條件和提高彎曲剛度的措施 117
8.8.1 梁的剛度條件 117
8.8.2 提高梁的彎曲剛度的措施 118
8.9 能力訓練——行吊大梁彎曲強度設計 118
8.10 能力提升 119
習題 120
第9章 組合變形構件承載能力設計 124
9.1 應力狀態(tài)的概念 124
9.1.1 一點處的應力狀態(tài) 124
9.1.2 應力狀態(tài)的表示方法 125
9.1.3 應力狀態(tài)的分類 125
9.2 強度理論簡介 126
9.2.1 強度理論概述 126
9.2.2 四種強度理論 126
9.2.3 強度理論的應用 128
9.3 組合變形的概念 128
9.4 拉(壓)彎組合時的強度計算 129
9.5 彎扭組合的強度計算 130
9.6 能力訓練——壓力機立柱強度校核 134
9.7 能力提升 135
習題 135
第10章 壓桿穩(wěn)定性設計 138
10.1 壓桿穩(wěn)定的概念 138
10.2 細長壓桿的臨界壓力——歐拉公式 139
10.2.1 兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力 139
10.2.2 其他支撐條件下壓桿的臨界壓力 140
10.3 壓桿的臨界應力 141
10.3.1 臨界應力 141
10.3.2 歐拉公式的適用范圍 142
10.3.3 臨界應力的經驗公式 142
10.4 壓桿的穩(wěn)定計算 143
10.4.1 壓桿的穩(wěn)定計算步驟 143
10.4.2 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 144
10.5 能力訓練——自卸車液壓桿臨界壓力計算 145
10.6 能力提升 146
習題 147
第11章 動載荷與疲勞強度概述 149
11.1 動載荷和交變應力 149
11.2 材料的疲勞極限及影響因素 152
11.2.1 疲勞極限 152
11.2.2 影響疲勞極限的因素及提高疲勞強度的措施 153
11.2.3 疲勞強度計算 155
習題 156
第12章 有限元法與ANSYS Workbench簡介 157
12.1 有限元法基礎理論 157
12.1.1 有限元法的概念 157
12.1.2 有限元法的分析步驟 158
12.2 ANSYS Workbench簡介 159
12.2.1 ANSYS Workbench軟件概述 159
12.2.2 ANSYS Workbench靜力分析 160
12.3 有限元分析實例 163
習題 165
附錄 166
附錄Ⅰ 截面圖形的幾何性質 166
附錄Ⅱ 型鋼表 167
參考文獻 176
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