本書將理論力學(xué)和材料力學(xué)的基本內(nèi)容有機(jī)地融合為一個(gè)整體，主要內(nèi)容包括：靜力學(xué)基本公理和物體的受力分析，平面力系，空間力系，材料力學(xué)的基本知識(shí)，軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓，扭轉(zhuǎn)，梁的彎曲，應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論，組合變形，壓桿穩(wěn)定，等等。
本書以理論知識(shí)適度為原則，簡化推導(dǎo)過程，注重理論聯(lián)系實(shí)際，引入較多工程實(shí)例，突出應(yīng)用性，使學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握靜力學(xué)基本的理論知識(shí)，熟悉構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問題，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。結(jié)合本科層次學(xué)生的特點(diǎn)，將工程力學(xué)知識(shí)和ANSYS應(yīng)用相結(jié)合，以ANSYS軟件應(yīng)用為中心，借助于ANSYS19.0軟件平臺(tái)，結(jié)合工程力學(xué)知識(shí)點(diǎn)，在每章節(jié)通過實(shí)例講解ANSYS具體工程應(yīng)用方法及實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)講解軟件操作步驟，有限元模擬過程及相關(guān)注意事項(xiàng)；所述實(shí)例基于GUI方式，由淺入深詳細(xì)講解每一步操作過程，幫助學(xué)生積累實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)于力學(xué)知識(shí)的理解和掌握，為后續(xù)復(fù)雜工程問題的力學(xué)建模及有限元分析提供基礎(chǔ)。
本書可作為高等院校機(jī)械類專業(yè)以及近機(jī)械類專業(yè)“工程力學(xué)”課程的配套教材使用，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
緒論 1
工程力學(xué)的研究對(duì)象及力學(xué)模型 2
工程力學(xué)的研究內(nèi)容及任務(wù) 2
工程力學(xué)的研究方法 3
第1章 靜力學(xué)基本公理和物體的受力分析 4
1.1 靜力學(xué)的基本公理 5
1.2 約束與約束力 6
1.2.1 約束與約束力的概念 6
1.2.2 約束的基本類型及其約束力 6
1.3 物體的受力分析及受力圖 8
1.4 本章小結(jié) 10
思考題 10
習(xí)題 10
軟件應(yīng)用 11
拓展閱讀 12
第2章 平面力系 13
2.1 平面匯交力系 14
2.1.1 平面匯交力系合成的幾何法 14
2.1.2 平面匯交力系平衡的幾何條件 15
2.1.3 平面匯交力系合成的解析法 15
2.1.4 平面匯交力系的平衡方程 16
2.2 平面力對(duì)點(diǎn)的矩與平面力偶 16
2.2.1 平面力對(duì)點(diǎn)的矩（力矩） 16
2.2.2 平面力偶 17
2.3 平面一般力系的簡化 18
2.3.1 力的平移定理 18
2.3.2 平面一般力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)的簡化 19
2.3.3 平面一般力系的簡化結(jié)果分析 20
2.4 平面一般力系的平衡條件 21
2.5 物體系統(tǒng)的平衡 21
2.5.1 物體系統(tǒng)的概念 21
2.5.2 靜定與超靜定問題 21
2.5.3 物體系統(tǒng)的平衡求解 22
2.6 考慮摩擦?xí)r物體的平衡 23
2.6.1 滑動(dòng)摩擦 23
2.6.2 考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題求解 25
2.7 本章小結(jié) 27
思考題 27
習(xí)題 27
軟件應(yīng)用 30
拓展閱讀 34
第3章 空間力系 36
3.1 力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影 37
3.1.1 直接（一次）投影法 37
3.1.2 間接（二次）投影法 37
3.2 空間力對(duì)點(diǎn)的矩和對(duì)軸的矩 38
3.2.1 力對(duì)點(diǎn)的矩 38
3.2.2 力對(duì)軸的矩 39
3.2.3 力對(duì)點(diǎn)的矩與力對(duì)軸的矩的關(guān)系 40
3.3 空間力偶系 40
3.3.1 力偶矩矢 40
3.3.2 空間力偶系的合成與平衡條件 41
3.4 空間一般力系的平衡條件 42
3.4.1 空間一般力系的簡化 42
3.4.2 空間一般力系的平衡方程 42
3.5 本章小結(jié) 44
思考題 44
習(xí)題 44
軟件應(yīng)用 46
拓展閱讀 51
第4章 材料力學(xué)的基本知識(shí) 53
4.1 變形固體的基本假設(shè) 54
4.2 內(nèi)力、截面法與應(yīng)力 55
4.2.1 內(nèi)力的概念 55
4.2.2 截面法 55
4.2.3 桿件的內(nèi)力分量 56
4.2.4 應(yīng)力 56
4.3 應(yīng)變 57
4.4 桿件變形的基本形式 58
4.5 本章小結(jié) 60
思考題 60
軟件應(yīng)用 60
拓展閱讀 62
第5章 軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓 63
5.1 軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力 65
5.1.1 直桿軸向拉伸和壓縮時(shí)的內(nèi)力 65
5.1.2 軸力圖 66
5.2 直桿軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力 67
5.3 直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)斜截面上的應(yīng)力 68
5.4 拉伸與壓縮變形 69
5.4.1 軸向拉（壓）桿的縱向變形 69
5.4.2 軸向拉（壓）桿的橫向變形 70
5.5 材料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能 71
5.5.1 低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能 72
5.5.2 鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能 74
5.5.3 其他材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能 74
5.5.4 材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能 75
5.6 軸向拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 76
5.7 應(yīng)力集中的概念 78
5.8 剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算 79
5.8.1 工程中的連接件 79
5.8.2 剪切實(shí)用計(jì)算 80
5.8.3 擠壓實(shí)用計(jì)算 80
5.9 本章小結(jié) 84
思考題 84
習(xí)題 84
軟件應(yīng)用 87
拓展閱讀 92
第6章 扭轉(zhuǎn) 94
6.1 外力偶矩和扭矩的計(jì)算 95
6.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的切應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算 97
6.2.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的切應(yīng)力 97
6.2.2 極慣性矩及抗扭截面系數(shù) 99
6.2.3 圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件 100
6.3 圓軸扭轉(zhuǎn)的變形和剛度條件 100
6.3.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形 100
6.3.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度計(jì)算 100
6.4 本章小結(jié) 101
思考題 102
習(xí)題 102
軟件應(yīng)用 104
拓展閱讀 110
第7章 梁的彎曲 111
7.1 平面彎曲概念 113
7.2 平面彎曲梁的力學(xué)模型 113
7.2.1 梁的簡化 113
7.2.2 載荷的簡化 114
7.2.3 支座的簡化 114
7.2.4 靜定梁的基本力學(xué)模型 114
7.3 梁的內(nèi)力——剪力和彎矩 115
7.4 剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖 116
7.4.1 剪力方程和彎矩方程 116
7.4.2 剪力圖和彎矩圖 117
7.5 梁彎曲時(shí)的正應(yīng)力和強(qiáng)度條件 120
7.5.1 平面假設(shè)與變形的幾何關(guān)系 120
7.5.2 物理方程與應(yīng)力分布 122
7.5.3 靜力學(xué)平衡方程 122
7.5.4 彎曲正應(yīng)力公式適用范圍的討論 124
7.5.5 彎曲正應(yīng)力的強(qiáng)度條件 124
7.6 提高梁抗彎強(qiáng)度的措施 126
7.6.1 合理布置梁的支座和載荷 126
7.6.2 合理選擇梁的截面 127
7.6.3 采用變截面梁 128
7.7 梁的變形與剛度計(jì)算 129
7.7.1 撓度與轉(zhuǎn)角 129
7.7.2 用疊加法求梁的變形 131
7.7.3 梁的剛度計(jì)算 132
7.8 本章小結(jié) 134
思考題 134
習(xí)題 134
軟件應(yīng)用 138
拓展閱讀 145
第8章 應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論 146
8.1 應(yīng)力狀態(tài)概述 147
8.2 二向應(yīng)力狀態(tài) 149
8.2.1 解析法 149
8.2.2 應(yīng)力圓 153
8.3 三向應(yīng)力狀態(tài) 155
8.4 廣義胡克定律與應(yīng)變能密度概念 157
8.4.1 廣義胡克定律 157
8.4.2 應(yīng)變能密度概念 159
8.5 常用的強(qiáng)度理論 160
8.5.1 材料的強(qiáng)度失效形式 160
8.5.2 強(qiáng)度理論 160
8.5.3 強(qiáng)度條件及選用要求 162
8.6 本章小結(jié) 163
思考題 163
習(xí)題 164
軟件應(yīng)用 165
拓展閱讀 171
第9章 組合變形 172
9.1 組合變形概述 173
9.1.1 組合變形的概念 173
9.1.2 工程中常見的組合變形 173
9.1.3 組合變形的計(jì)算方法 174
9.2 拉伸（壓縮）與彎曲組合變形 174
9.3 彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形 176
9.4 本章小結(jié) 179
思考題 179
習(xí)題 179
軟件應(yīng)用 182
拓展閱讀 188
第10章 壓桿穩(wěn)定 190
10.1 壓桿穩(wěn)定性的概念 191
10.2 細(xì)長壓桿的臨界壓力 192
10.3 壓桿的臨界應(yīng)力及臨界應(yīng)力總圖 195
10.3.1 細(xì)長壓桿的臨界應(yīng)力 195
10.3.2 臨界應(yīng)力總圖 196
10.4 壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算 198
10.4.1 安全系數(shù)法 199
10.4.2 折減系數(shù)法 199
10.5 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 201
10.5.1 選擇合理的截面形狀 202
10.5.2 改變壓桿的約束條件或增加中間支座 202
10.5.3 合理選擇材料 203
10.5.4 改善結(jié)構(gòu)的形式 203
10.6 本章小結(jié) 203
思考題 203
習(xí)題 204
軟件應(yīng)用 206
拓展閱讀 211
參考文獻(xiàn) 212
附錄 213
附錄Ⅰ 平面圖形的幾何性質(zhì) 213
附錄Ⅱ 常用截面平面圖形的幾何性質(zhì) 218
附錄Ⅲ 型鋼表 220
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