《工程力學(xué)1(第2版)》是根據(jù)教育部高等學(xué)校力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會2008年制訂的《理論力學(xué)和材料力學(xué)課程教學(xué)基本要求(A類)》編寫的,全書分為《工程力學(xué)(1)》和《工程力學(xué)(2)》兩冊。
《工程力學(xué)(1)》為理論力學(xué)內(nèi)容,分為基礎(chǔ)部分與專題部分。基礎(chǔ)部分包括力的概念與物體的受力分析、力矩的概念和力系的等效與簡化、力系的平衡、靜力學(xué)專題、運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)、點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)、剛體的平面運(yùn)動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)、動(dòng)量定理及其應(yīng)用、動(dòng)量矩定理及其應(yīng)用、動(dòng)能定理及其應(yīng)用、達(dá)朗貝爾原理共12章;專題部分包括虛位移原理、碰撞概述、機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)共3章。
全書在保持第1版特色的基礎(chǔ)上,努力滿足一般院校基礎(chǔ)力學(xué)課程的教學(xué)要求,同時(shí)反映基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)第一線最新的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與教學(xué)成果。
《工程力學(xué)1(第2版)》可作為高等學(xué)校工科各專業(yè)的理論力學(xué)課程教材,也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
范欽珊,清華大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。歷任清華大學(xué)教學(xué)委員會委員、專業(yè)技術(shù)職稱評審委員會委員、工程力學(xué)系學(xué)術(shù)委員會委員、材料力學(xué)教研室主任、同體力學(xué)教研室副主任、教育部工科力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任、基礎(chǔ)力學(xué)課程指導(dǎo)組組長、國家面向21世紀(jì)力學(xué)系列課程教學(xué)內(nèi)容與體系改革項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人。
長期從事“非線性屈曲理論與應(yīng)用”、“反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)的疲勞與壽命”、“輸電線路導(dǎo)線的非線性運(yùn)動(dòng)與舞動(dòng)”、“輸電線路鐵塔的優(yōu)化與CAD設(shè)計(jì)”等方面的研究。同時(shí),從事“材料力學(xué)”、“工程力學(xué)”、“反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)”、“板殼應(yīng)力與設(shè)計(jì)”、“非線性彈性穩(wěn)定理論”等本科生和研究生課程的教學(xué)工作及“材料力學(xué)”和“工程力學(xué)”計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件的研制與開發(fā)工作。
出版教材、專著與譯著18部共約700余萬字;在國內(nèi)、外發(fā)表各類學(xué)術(shù)論文70余篇。
1979年獲全國優(yōu)秀科技圖書獎(jiǎng),1989年獲國家級優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng),1995年、1996年獲電力部、核工業(yè)部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),1993年獲北京市優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng),1993年、1997年兩次獲國家教委優(yōu)秀教材獎(jiǎng),2001年獲清華大學(xué)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)、全國高等學(xué)校自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、電力部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、北京市優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、國家優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
總論
§1 工程與工程力學(xué)
§2 工程力學(xué)的研究對象與模型
2-1 工程力學(xué)的研究對象與研究內(nèi)容
2-2 工程力學(xué)的兩種主要模型
§3 工程力學(xué)的研究方法
3-1 兩種不同的理論分析方法
3-2 工程力學(xué)的實(shí)驗(yàn)分析方法
3-3 工程力學(xué)的計(jì)算機(jī)分析方法
基礎(chǔ)部分
第1章 力的概念與物體的受力分析
§1-1 靜力學(xué)模型
1-1-1 物體的抽象與簡化——?jiǎng)傮w
1-1-2 集中力和分布力
1-1-3 約束
§1-2 力的基本概念
1-2-1 力與力系
1-2-2 靜力學(xué)基本原理
§1-3 工程中常見的約束與約束力
1-3-1 柔性約束
1-3-2 剛性約束
§1-4 受力分析與受力圖
§1-5 結(jié)論與討論
1-5-1 本章最基本的概念
1-5-2 受力分析方法
1-5-3 平衡的概念
1-5-4 靜力學(xué)原理的適用性
習(xí)題
第2章 力矩的概念和力系的等效與簡化
§2-1 力對點(diǎn)之矩與力對軸之矩
2-1-1 力對點(diǎn)之矩
2-1-2 力對軸之矩
2-1-3 合力矩定理
§2-2 力偶與力偶系
2-2-1 力偶與力偶系
2-2-2 力偶的性質(zhì)
2-2-3 力偶系的合成
§2-3 力系等效定理
2-3-1 力系的主矢和主矩
2-3-2 力系等效定理
§2-4 力系的簡化
2-4-1 力向一點(diǎn)平移定理
2-4-2 空間一般力系的簡化
2-4-3 力系簡化在固定端約束力分析中的應(yīng)用
§2-5 結(jié)論與討論
2-5-1 力學(xué)矢量的性質(zhì)
2-5-2 合力之矩定理及其應(yīng)用
2-5-3 力系簡化的最后結(jié)果
2-5-4 實(shí)際約束的簡化模型
2-5-5 力偶性質(zhì)及其推論的適用性
習(xí)題
第3章 力系的平衡
§3-1平衡與平衡條件
3-1-1 平衡的概念
3-1-2 平衡的充要條件
§3-2 力系的平衡方程
3-2-1 平衡方程的一般形式
3-2-2 空間力系的特殊情形
§3-3 平面力系的平衡方程
3-3-1 平而力系平衡方程的一般形式
3-3-2 平面力系平衡方程的其他形式
§3-4 平衡方程的應(yīng)用
§3-5靜定和靜不定問題的概念
§3-6 剛體系統(tǒng)平衡問題
§3-7 結(jié)論與討論
……
第4章 靜力學(xué)專題
第5章 運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)
第6章 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)
第7章 剛體的平面運(yùn)動(dòng)
第8章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)
第9章 動(dòng)量定理及其應(yīng)用
都10章 棟量矩定理及其應(yīng)用
第11章 動(dòng)能定理及其應(yīng)用
第12章 達(dá)朗貝爾原理
專題部分
第13章 虛位移原理
第14章 碰撞概述
第15章 機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)
習(xí)題答案
索引
參考文獻(xiàn)
主編簡介
工程中的機(jī)構(gòu)都是由數(shù)個(gè)物體組成的,各物體間通過連接點(diǎn)而傳遞運(yùn)動(dòng)。為分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),首先要分清各物體都作什么運(yùn)動(dòng),要計(jì)算有關(guān)連接點(diǎn)的速度和加速度。
為分析某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),如能找出其位置與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系,則可直接建立運(yùn)動(dòng)方程,用解析方法求其運(yùn)動(dòng)全過程的速度和加速度,如第5章的例題5-1和本章的例題7-1。
當(dāng)難以建立點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程、或只對機(jī)構(gòu)某些瞬時(shí)位置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)感興趣時(shí),可根據(jù)剛體各種不同運(yùn)動(dòng)的形式,確定剛體的運(yùn)動(dòng)與其上一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,并常用合成運(yùn)動(dòng)或平面運(yùn)動(dòng)的理論分析相關(guān)的兩個(gè)點(diǎn)在某瞬時(shí)的速度、加速度聯(lián)系。
平面運(yùn)動(dòng)理論用以分析同一平面運(yùn)動(dòng)剛體上兩個(gè)不同點(diǎn)間的速度、加速度聯(lián)系。當(dāng)兩個(gè)剛體相接觸而有相對滑動(dòng)時(shí),則需用合成運(yùn)動(dòng)的理論建立兩個(gè)剛體上相關(guān)點(diǎn)的速度、加速度聯(lián)系。
分析復(fù)雜機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí),可能同時(shí)有平面運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)問題,應(yīng)注意分別加以分析、綜合應(yīng)用有關(guān)理論。有時(shí)同一問題可能有多種分析方法,應(yīng)經(jīng)過分析、比較后,選用較簡便的方法求解。