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李海龙，梅凤翔 著

图书标签:

• 工程力学
• 力学
• 教材
• 高等教育
• 大学教材
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• 工程
• 物理学
• 基础学科
• 理工科

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121217678

版次：1

商品编码：11376007

包装：平装

丛书名： 高等院校精品教材系列

开本：16开

出版时间：2013-11-01

用纸：胶版纸

页数：248

正文语种：中文

内容简介

　　

　　《工程力学教程/高等院校精品教材系列》根据教育部高等学校力学基础课程教学指导分委员会制定的“工程力学课程教学基本要求”，吸收国内外优秀教材的精华，尤其是德国教材所具有的起点高、内容广、简明扼要的优点，结合作者20多年从事基础力学教学的丰富经验编写而成，是面向对力学知识有一定要求的非机械专业的少学时“工程力学”课程新型教材，以适应现代教学改革的更高要求。本教材分为两篇：第一篇为理论力学，包括力系的简化、力系的平衡、点的运动学、刚体运动学、点的复合运动、质点运动微分方程、达朗贝尔原理、动能定理和动量原理；第二篇为材料力学，包括材料力学绪论、应力状态理论、杆的拉伸与压缩、扭转、梁的弯曲应力、梁的弯曲变形、强度理论与组合变形、能量原理和压杆稳定。

作者简介

　　李海龙，本科就读于湖南大学，工程力学专业；硕士就读于北京理工大学，固体力学专业；迄今一直在北京理工大学任教。

目录

第一篇 理论力学
第1章 力系的简化
1.1 静力学原理
1.2 力系的简化
1.3 物体的重心
1.4 约束和约束力
1.5 物体的受力分析和受力图
习题
第2章 力系的平衡
2.1 力系的平衡方程
2.2 桁架
2.3 摩擦
习题
第3章 点的运动学
3.1 点的运动方程、速度与加速度
3.2 不同坐标系中点的运动方程、速度与加速度
习题
第4章 刚体的运动
4.1 刚体的一般运动
4.2 刚体的基本运动
4.3 刚体的平面运动
习题
第5章 点的复合运动
5.1 绝对运动、相对运动和牵连运动
5.2 点的速度合成定理
5.3 点的加速度合成定理
习题
第6章 质点运动微分方程
6.1 动力学基本定律
6.2 质点运动微分方程
习题
第7章 达朗贝尔原理
7.1 惯性力和质点的达朗贝尔原理
7.2 质点系的达朗贝尔原理
7.3 刚体的转动惯量与惯性积
7.4 刚体惯性力系的简化
习题
第8章 动能定理
8.1 力的功
8.2 动能定理
8.3 刚体的动能
8.4 机械能守恒定律
习题
第9章 动量原理
9.1 动量定理
9.2 动量矩定理
习题
第二篇 材料力学
第10章 绪论
10.1 引言
10.2 杆的基本变形
10.3 材料力学的基本问题和任务
第11章 应力状态理论
11.1 应力和应变
11.2 剪应力和剪应变
11.3 应力状态
11.4 广义胡克定律
习题
第12章 杆的拉伸与压缩
12.1 杆拉压时的应力与变形
12.2 拉压时材料的力学性能
12.3 杆拉压时的强度计算
12.4 简单的拉（压）静不定问题
12.5 应力集中的概念
习题
第13章 扭转
13.1 外力偶与扭矩
13.2 圆轴扭转时的应力与变形
13.3 圆轴的强度条件与刚度条件
习题
第14章 梁的弯曲应力
14.1 平面弯曲的概念
14.2 梁的内力
14.3 载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系
14.4 平面图形的几何性质
14.5 梁的弯曲正应力
14.6 梁的弯曲剪应力
14.7 梁的弯曲强度计算
14.8 开口薄壁截面梁的弯曲中心
习题
第15章 梁的弯曲变形
15.1 梁的挠曲线微分方程、刚度条件
15.2 用积分法计算梁的变形
15.3 用叠加法计算梁的变形
15.4 两次刚化法
15.5 简单的弯曲静不定问题
习题
第16章 强度理论与组合变形
16.1 强度理论
16.2 组合变形
16.2.1 拉（压）与弯曲
16.2.2 弯曲与扭转
习题
第17章 能量原理
17.1 应变能
17.2 杆件弹性应变能的计算
17.2.1 轴向拉伸与压缩
17.2.2 扭转
17.2.3 弯曲
17.2.4 组合变形杆的应变能
17.3 功的互等定理
17.4 卡氏定理
17.5 单位载荷法
17.6 冲击载荷
习题
第18章 压杆稳定
18.1 压杆稳定的概念
18.2 细长压杆临界力的求法
18.3 欧拉公式的适用范围
18.4 压杆的稳定性条件及应用
习题
附录A 简单均质几何体的质心、转动惯量和惯性积
附录B 梁在简单载荷作用下的变形
习题参考答案
参考文献

前言/序言

　　工程力学是高等工科院校的一门重要的技术基础课，具有理论性强、内容丰富、题量大、题型多等特点。本教材包括了理论力学和材料力学的主要内容。在编排上，采用理论力学、材料力学各自独立的体系结构，理论力学采用“静力学-运动学-动力学”的体系结构，材料力学采用“应力分析-基本变形-组合变形-能量法-压杆稳定”的体系结构，按64~80学时编写，适用于大学本科“工程力学”课程少学时非机械专业的教学之用。
　　目前，少学时的工程力学教材大多是从后续的专业课程的实际需要出发，按照“够用为度”的原则，采用从多学时的理论力学和材料力学中去掉一些理论推演，删减较难内容，经重新编排内容体系而成，但理论推演实际上是工程力学的精华部分，盲目“删繁就简”和“删难就易”也会使知识面大为减少；还有少部分少学时工程力学教材，其内容是涵盖了理论力学和材料力学的主要知识，但由于知识点众多而学时数有限，教材在内容的编排上往往面面俱到而难于深入和严谨。针对以上情况，为了能够融合我国传统教材理论性强、严谨、系统全面的优点与欧美教材（尤其是德国教材）所具有的起点高、内容广、简明扼要的特点，作者在近几年做了一些有益的探索工作，主要体现在以下几个方面。
　　（1）在保持少学时的刚性条件下，加强了基础理论部分的内容。以矢量运算作为数学工具，使力学基本概念和基本原理的数学描述简洁；采用从一般到特殊的内容体系，极大地加强了基本理论的严谨性和知识体系的系统性。例如，在运动学中，从刚体一般运动的讨论开始（篇幅不多），很容易就过渡到刚体的平移、定轴转动和平面运动，同时也为点的复合运动的速度和加速度合成公式的一般性推导提供了强有力的理论支持，在这两章中都用较少的篇幅加强了加速度分析，而以前少学时的工程力学教材对加速度分析的介绍都比较少；通过达朗贝尔原理的一般理论推导，结合运动学部分已打下的坚实基础，可将达朗贝尔原理应用到一般平面运动刚体的动力学问题中以及定点运动刚体的稳定转动问题中（此时刚体变成了定轴转动），有效地克服了以前少学时的工程力学教材只将达朗贝尔原理应用于平移和定轴转动刚体动力学问题求解的情况。
　　（2）结合相关理论结果，简明扼要地推广其应用，使教材所包含的内容较为广泛。例如，在梁的弯曲变形中，通过积分法计算梁的变形的基本理论的简要介绍，由几个简单例题就将之应用于具有弹性支承和初始小挠度梁的计算中去；通过能量法这一种计算结构位移的一般性方法的简要介绍，由几个简单例题将之应用于桁架、刚架、曲梁的位移计算以及冲击载荷作用下结构位移的计算中。这样，在增加很少篇幅的情况下就使材料力学的内容变得更为深广。对两次刚化法从原理上进行数学论证，本教材第一次成功将此方法应用于求简支梁指定截面的位移上，其他教材的两次刚化法只应用到求悬臂梁或外伸梁或刚架指定截面的位移情况，没有应用到简支梁的情况；教材指出了工字截面梁腹板剪应力近似公式（即腹板剪应力近似等于横截面剪力除以腹板面积，大部分材料力学教材都介绍了这个近似公式）存在严重问题，这是从铁摩辛柯著的《材料力学》中来的，问题来源于一个数学推理错误，对No��63c工字钢，腹板上的最大剪应力和最小剪应力可相差60%以上。
　　（3）提高了例题的典型性，加强了部分例题的难度。其目的是使读者领会正确的解题思路，掌握基本的分析方法和计算技能，提高对基本概念和基本理论的理解，能起到触类旁通、举一反三的作用。
　　（4）各章习题按照先概念题、后计算题安排，强化学生对基本概念、基本理论的准确理解和基本方法的熟练掌握，部分习题有一定难度，有利于引导少数学有余力的学生深入理解课程内容。
　　（5）部分内容以*号形式出现，是为部分学有余力的学生作为参考资料准备的，并不做教学要求，有利于分层次设计教学。
　　本教材由李海龙老师、梅凤翔老师编著，是作者在北京理工大学多年教学所使用的讲义经修改完善而成。工程力学课程组的张强、汪小明、尚玫、赵颖涛、赵希淑、刘晓宁、田强等老师在教材的编写过程中也参与了部分工作。
　　全国优秀教师、第三届北京市高等学校教学名师奖获得者水小平教授对本教材进行了认真仔细的审阅，提出了许多宝贵的修改意见，并在李海龙老师的教学探索过程中不断给予鼓励和支持。在本教材编写过程中，得到了北京理工大学宇航学院工程力学课程组的同事们的大力支持与热情帮助。电子工业出版社对本教材的出版付出了辛勤的工作和有力的支持。在此，作者一并表示衷心的感谢。
　　限于作者的水平，书中难免有不少缺点和欠妥之处，恳请读者批评指正。
　　李海龙 梅凤翔
　　2013年9月

探寻结构奥秘：现代工程分析的基石 《结构力学基础与高级应用》 ——一部面向未来工程师的深度指南 图书简介 在人类文明的发展长河中，每一座宏伟的建筑、每一台精密的机器，都离不开对物质世界基本规律的深刻理解与精确应用。本书《结构力学基础与高级应用》，正是为有志于在土木、机械、航空航天等工程领域深耕的师生及专业人士量身打造的一部集理论严谨性、工程实用性与前沿发展于一体的权威著作。 我们深知，结构力学不仅是力学的一个分支，更是所有工程设计与分析的核心思维框架。它要求从业者不仅要会“计算”，更要懂得“判断”——判断载荷如何传递，结构将如何响应，以及在复杂工况下如何确保安全与经济性。本书旨在构建一个坚实、清晰且富有洞察力的知识体系，引导读者从经典原理出发，逐步迈向现代分析方法的掌握。 第一部分：理论的奠基石——从静力学到变形分析 本书伊始，我们并未急于引入复杂的计算技巧，而是回归结构力学的哲学基础。 第一章 绪论与基本概念： 首先界定了结构力学的研究范畴、基本假设（如平面假设、小变形假设的适用性）以及工程中常见的结构类型与载荷形式。我们强调了平衡、几何兼容与本构关系这三大支柱在结构分析中的不可或缺性。 第二章 静定结构的分析： 详尽阐述了刚架、梁、桁架等结构在静力荷载作用下的求解方法。重点剖析了刚架的结点法与截面法的内在联系与适用边界，并引入了虚功原理的初步概念，为后续静不定问题的求解埋下伏笔。在实例选取上，我们特别关注了桥梁和框架结构中的典型单元，力求使理论与实际场景紧密结合。 第三章 材料本构关系与应力、应变分析： 这是连接理论与材料科学的关键一环。本章深入探讨了胡克定律的局限性，详细分析了各向异性材料（如复合材料）在应力状态下的表现。二维应力分析部分，通过莫尔圆，直观展示了主应力与最大剪应力的概念及其工程意义，强调了失效准则（如冯·米塞斯准则）在工程决策中的作用。 第四章 静不定结构的分析方法： 静不定问题是结构力学学习的难点，也是工程实践的常态。本书系统地介绍了位移法（力矩分配法、挠度系数法）与力的补充法（超静定梁的求解）。我们采用了一种“从具体到抽象，再回归具体”的教学路径：先用实例展示力的互等性原理，再提炼出更通用的弹性位移法。对于矩阵格式的引入，我们保持了谨慎，仅在必要时作为概念铺垫，避免过早陷入纯粹的矩阵代数，确保读者对物理意义的理解不被削弱。 第二部分：深入与拓展——变形、稳定性与能量法 在掌握了基本求解工具后，本书将视野拓展到结构更深层次的响应——变形的精确预测和承载力的极限研究。 第五章 梁的位移与转角计算： 集中讨论叠加原理、积分法（包括二倍积分法和修正的莫尔法）在复杂荷载下梁的挠度和转角计算中的应用。对剪切变形的影响（在厚梁分析中的必要性）进行了讨论，为后续接触分析打下基础。 第六章 结构的位移法与矩阵求解导论： 结构力学的现代化离不开矩阵方法的支持。本章以结构的整体刚度矩阵为核心，详细推导了如何通过单元刚度矩阵的组装得到整体系统方程。这部分内容是连接有限元方法的桥梁，重点在于理解自由度、约束条件以及刚度矩阵的物理意义（如对称性、正定性）。 第七章 结构的稳定性分析： 结构的失效不仅是强度问题，更是稳定性问题。本章专注于欧拉临界力和细长杆件的稳定性。深入分析了弯曲失稳的机理，并讨论了实际工程中（如考虑初始缺陷、侧向约束）的稳定性修正系数和保守性设计原则。 第八章 能量原理及其工程应用： 能量法是结构力学中最优雅、最普适的工具之一。本章系统梳理了虚功原理、互等定理、最小势能原理。我们通过将这些原理应用于静定与静不定结构的求解，展示了能量法在求解复杂几何构型（如曲线梁）和系统耦合问题中的强大威力。 第三部分：面向实践的高级主题 为了满足现代工程对动态、非线性问题的需求，本书在最后加入了对前沿领域的初步探索。 第九章 结构动力学基础： 引入自由振动、固有频率与振型的概念，探讨了单自由度系统的响应，为地震工程和机械系统设计提供基础知识。 第十章 疲劳、蠕变与极限分析的初步探讨： 讨论了交变载荷下的疲劳设计的基本思路，以及在高温下材料的蠕变对长期稳定性的影响。对塑性铰和极限荷载的确定方法进行了概念性介绍，体现了现代极限状态设计的思想。 本书的特色： 1. 深度与广度的平衡： 理论推导严谨深入，同时大量精选典型的工程算例，确保读者能够“学以致用”。 2. 思维导向： 强调对物理现象的直观理解，避免将结构力学简化为纯粹的公式套用。 3. 多方法并重： 详细对比分析了经典方法（如虚功法）与现代矩阵方法的内在联系，培养读者融会贯通的能力。 4. 图示化教学： 大量使用清晰的受力图、变形图和莫尔圆示意图，帮助抽象概念具象化。 本书旨在培养下一代工程师“像工程师一样思考”的能力，理解结构背后的力学逻辑，从而能够应对现实世界中千变万化的复杂工程挑战。它不仅是课堂教学的有力支撑，更是工程技术人员案头常备的经典参考手册。

评分☆☆☆☆☆

作为一个已经毕业多年的工程师，在职业生涯中，我经常会遇到需要回顾和巩固工程力学知识的情况。市面上很多教材要么过于陈旧，要么过于学术化，都很难满足我这种有实际工作经验但又需要快速查漏补缺的需求。然而，这本《工程力学教程/高等院校精品教材系列》却给我带来了不小的惊喜。它的内容更新迭代及时，结合了当前工程领域的一些发展趋势，让我能够了解到一些新的概念和应用。最让我赞赏的是，这本书在理论讲解的同时，非常注重对工程思维的培养。它不仅仅是教你如何套用公式，更重要的是引导你去思考问题背后的力学本质，以及如何将理论知识转化为解决工程实际问题的策略。书中的一些例题设计非常贴合实际工程问题，解决思路也十分清晰，让我能够很快地将书本知识与我的工作经验联系起来。例如，在讲解结构分析时，它会引导读者从整体到局部，层层剥离，分析各个构件所受的力，以及它们之间的相互作用。这种分析方法对于我们工程师来说，是解决复杂工程问题的基础。而且，这本书的排版设计也十分精良，图文并茂，重点突出，方便我快速检索和回顾需要的信息。我感觉这本书就像一位经验丰富的老工程师，在指导我如何更系统、更深入地理解和运用工程力学。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科学充满好奇心的业余爱好者，一直以来对物理世界运转的规律感到着迷，尤其是那些看不见的力如何塑造我们的周围环境。偶然的机会，我接触到了这本《工程力学教程/高等院校精品教材系列》。起初，我抱着试一试的心态，但很快就被它深深吸引。这本书并没有将力学写成枯燥乏味的数学公式堆砌，而是用一种非常生动和引人入胜的方式来呈现。书中大量的图解和模型，让我能够直观地理解那些抽象的概念，比如力的分解、力矩的产生、以及惯性的作用。我特别喜欢书中对于一些生活现象的力学解释，比如为什么自行车骑起来会保持平衡，为什么建筑物需要有坚固的地基，这些都让我觉得力学离我们如此之近。它还介绍了一些历史上的科学家和他们的发现，这让学习过程充满了人文色彩。虽然我不是专业的学生，但通过阅读这本书，我能够感受到工程力学作为一门基础学科的强大力量，它揭示了宇宙运行的普遍法则。这本书让我对周围的世界有了更深刻的认识，也激发了我进一步探索物理学和工程学的热情。它让我明白，即使不是专业的学习者，也能通过这本书领略到工程力学的魅力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名来自某个基础学科专业的学生，因为工作需要，需要快速掌握一些工程力学的基本概念。之前接触过的教材，要么过于理论化，要么过于偏向某个工程领域，总觉得难以找到一本适合我这种跨学科背景的学习者。直到我翻阅了这本《工程力学教程/高等院校精品教材系列》，我才找到了“对症下药”的感觉。这本书的语言风格非常严谨又不失通俗，它没有过多地使用晦涩难懂的专业术语，而是用清晰易懂的语言来解释每一个原理。更让我惊喜的是，书中很多理论的引入都带有历史的背景和发展的脉络，这让我不仅仅是知道“是什么”，更能理解“为什么是这样”。例如，它在讲解牛顿第二定律时，并没有直接给出公式，而是从伽利略的运动学研究开始，娓娓道来，让整个概念的形成过程变得生动有趣。此外，书中还穿插了一些关于经典力学实验的介绍，这些都为抽象的理论提供了生动的注脚，大大降低了理解门槛。我尤其欣赏的是，这本书在介绍完基本理论后，都会立即联系到实际应用，虽然不是深入的工程案例，但能让我清晰地看到理论与实践的联系，这对于我这种需要快速理解其应用价值的学习者来说，至关重要。它提供的那些简短的、具有代表性的应用场景，让我能够很快地把握力学在不同工程领域的角色。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！作为一名大二的工科生，之前对力学总有一种模糊又畏惧的感觉，觉得它抽象又难以捉摸。但拿到这本《工程力学教程/高等院校精品教材系列》后，我简直是爱不释手。首先，它的编排结构非常合理，从最基础的静力学开始，循序渐进地引入动力学和材料力学等内容。每一章的知识点都讲解得非常透彻，不像有些教材那样只是简单罗列公式，而是深入浅出地解释了每个概念的由来和物理意义。比如，在讲解受力分析的时候，书中给出了大量的图示和实例，让我能够非常直观地理解力的概念，以及如何正确地进行受力分析。我最喜欢的是它提供了很多实际工程中的案例，比如桥梁的受力、飞机的设计等等，这些都让我觉得学到的知识是如此有用，不再是枯燥的理论，而是能够解决实际问题的工具。而且，书中的习题设计也很有层次，从简单的概念辨析到复杂的工程计算，应有尽有，能够很好地巩固和检验我的学习效果。很多习题都带有详细的解答过程，对于我这个自学能力较弱的学生来说，简直是救星！我之前卡在某些概念上的地方，看了解答之后茅塞顿开。总而言之，这本书真的做到了“精品教材”这个称号，它不仅传授了知识，更重要的是点燃了我对工程力学的兴趣，让我看到了力学在工程领域的巨大魅力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名准备考研的学生，深知工程力学是许多工科专业考研的必考科目。在选择考研辅导书时，我慎之又慎。最终选择了这本《工程力学教程/高等院校精品教材系列》，事实证明我的选择非常明智。这本书的知识点覆盖非常全面，几乎涵盖了考研大纲中的所有重点和难点。更重要的是，它对每一个知识点的讲解都非常深入，并且给出了多种解题思路和方法。我尤其喜欢书中对典型例题的剖析，不仅仅是给出答案，更重要的是详细地讲解了推导过程、解题技巧以及容易出错的地方。这对于我这种需要进行大量习题练习的学生来说，简直是量身定制。书中的习题难度设置也很合理，从基础巩固到综合应用，循序渐进，能够有效地帮助我提升解题能力。我发现，通过反复练习书中的习题，我不仅掌握了知识点，更重要的是培养了自己独立分析和解决问题的能力。这本书的语言表达也非常清晰，没有过多的学术废话，直击核心。我觉得这本书就像一个经验丰富的考研导师，它知道考研的重点在哪里，并且能够用最有效的方式帮助我掌握这些知识。我已经将它作为我考研复习的必备参考书。