书名：工程力学——静力学（第2版）

ISBN：9787302227076

作者：况森保

定价：55元

出版日期：2010-12-1

出版社：清华大学出版社

静力学和动力学是许多工程学科的基础，因此，它是培养工程师的必修课程。掌握这两门课程要求学生既要清晰地理解课程中的各种基本原理，又要能把这些原理熟练地套用到更为广泛的工程场景中去。学习静力学、动力学不仅仅要求识记，而更为重要的是学会在识记基础上对问题的分析与推理。学生们往往把这两门课程认为是难学的课程，这对力学老师们提出了特别的挑战。

《静力学》连同《动力学》这两本教材是作者经过多年的教学实践与研究而写成的。这本《静力学》教材突出的特点如下：

? 练习题的选用力求内容广泛而均衡，不仅包括用直接的方式说明各种原理的习题，还包括有大量的直接与工程实际有关的富有兴趣和富有挑战性的问题。

? 练习题的一半用公制单位，一半用英制单位。

? 平衡分析的内容分为三章来阐述。首章讲述如何画受力图，其次介绍如何由物体的受力图写出相应的平衡方程，第3章结合前两章学过的内容帮助学生掌握求解平衡问题的合乎逻辑的方案。

? 所有的例题都把分析方法与问题求解的数学处理分开列出。通过平衡分析引导学生学会“计算前的思考”.

? 本书始终强调把独立方程的数目与未知数的数目进行比较对解题的重要性。

本书还包含了可供选学的若干章节，这并不会影响对静力学的整体阐述。书中的（*）除表示供选学的章节之外还表示要求套用前面已经推导过的内容。

第2版更新的内容： 第1版的读者所提供的大量反馈信息对本书第2版的完善很有帮助，作者根据这些建议作了如下修改：

? 增加了练习题的数量。

? 将近三分之一的练习题是新的或已经修改了有关数据。

? 有关单位和量纲的新习题已增加到第1章去了。

? 重写了若干章节的引言，使之更好地体现这些章节的主题。

? 大幅度地改进了注释中的内容。

辅助教材：与皮特尔和基乌萨拉斯合着的《工程力学·静力学》（第2版）配套的辅助教材有J.L.皮特尔（1999）主编的学习指导书。学习该指导书中的例题及其求解过程可以促使学生与原教材发生互动，从而帮助学生掌握静力学的解题技巧。此外，学习指导书中还包括了带有答案的其他习题。

前 言前 言静力学和动力学是经历了许多年代而建立起来的一个成熟的学科领域。所以，任何一本新教材的出版都要向先于它出版的同类教材的作者表示由衷的敬意。同时，也向为此书提出有价值的建议的如下书评作者表示衷心感谢：

Duane Castaneda, University of Alabama-Birmingham;Scott G.Danielson,North Dakota State University;Richard N.Downer,University of Vermont;Howard Epstein,University of Connecticut;Ralph E.Flori,University of Missouri-Rolla;Li-Sheng Fu,Ohio State University;Susan L.Gerth,Kansas State University;Edward E.Hornsey,University of Missouri-Rolla;Cecil O.Huey,Clemson University;Thomas J.Kosic,Texas A & M University;Dahsin Liu,Michigan State University;Mark Mear,University of Texas-Austin;Satish Nair,University of Missouri Columbia;Hamid Nayeb-Hashemi,Northeastern University, Boston;Robert Price,Louisiana Tech. University;Robert Schmidt,University of Detroit-Mercy;Robert Seabloom,University of Washington-Seattle;Kassim M.Tarhini,Valparaiso University;Dennis Vandenbrink,Western Michigan University;Carl Vilmann,Michigan Tech. University.

Dr.Christine Masters 校核了本书所有习题的解答，我们在此向他表示衷心的感谢。

安德鲁·皮特尔简·基乌萨拉斯

第1章 静力学导论1

1.1 引言1

1.1.1 什幺是工程力学1

1.1.2 提出问题和解的精度2

1.2 牛顿力学3

1.2.1 牛顿力学的套用範围3

1.2.2 质点运动的牛顿定律3

1.2.3 惯性参考系4

1.2.4 单位和量纲4

1.2.5 质量、力和重量4

1.2.6 单位转换5

1.2.7 引力定律6

习题7

1.3 矢量的基本性质8

习题13

1.4 用正交分量表示矢量15

1.4.1 正交分量与方向余弦15

1.4.2 用正交分量进行矢量相加16

1.4.3 位置、相对位置矢量及其单位矢量17

1.4.4 用正交坐标表示矢量的方法18

习题21

1.5 矢量的乘法24

1.5.1 点乘(标量)积24

1.5.2 叉乘（矢量）积25

1.5.3 矢量的三重积27

习题28

目 录目 录第2章 力系的基本运算31

2.1 引言31

2.2 矢量等效31

2.3 力32

2.4 汇交力系的简化33

习题37

2.5 力对点之矩42

2.5.1 定义42

2.5.2 几何意义42

2.5.3 合力矩定理44

2.5.4 矢量法与标量法44

习题47

2.6 力对轴之矩51

2.6.1 定义51

2.6.2 几何解释53

2.6.3 矢量法和标量法54

习题57

2.7 力偶62

2.7.1 定义62

2.7.2 力偶对点之矩62

2.7.3 力偶的等效63

2.7.4 力偶的表示与术语64

2.7.5 力偶的合成（相加）65

习题70

2.8 力线平移定理75

习题78

複习题81

第3章 力系的合成85

3.1 引言85

3.2 把力系简化为一个力和一个力偶85

习题90

3.3 力系合成的定义94

3.4 平面力系的合成94

3.4.1 平面一般力系95

3.4.2 平面汇交力系95

3.4.3 平面平行力系96

习题100

3.5 空间力系的合成104

3.5.1 空间汇交力系104

3.5.2 空间平行力系104

3.5.3 空间一般力系： 力螺旋105

习题111

3.6 法向分布载荷的合成114

3.6.1 面载荷115

3.6.2 线载荷116

3.6.3 合力计算118

习题121

複习题123

第4章 平面力系的平衡分析127

4.1 引言127

4.2 平衡的定义127

A: 单个物体的平衡分析128

4.3 物体的受力图128

习题134

4.4 平面力系的平衡方程136

4.4.1 平面一般力系136

4.4.2 汇交力系138

4.4.3 平行力系139

4.5 建立、求解平衡方程139

习题144

4.6 对单个物体的平衡分析148

习题153

B: 物系的平衡分析161

4.7 包含内力的受力图161

4.7.1 构件的内力161

4.7.2 构件连线点的内力162

习题169

4.8 物系的平衡分析172

习题176

4.9 特殊受力情况: 二力构件和三力构件182

4.9.1 二力构件182

4.9.2 三力构件184

习题187

C: 平面桁架的分析194

4.10 桁架的概述194

4.11 节点法195

4.11.1 支座反力195

4.11.2 节点的平衡分析196

4.11.3 销子的平衡分析198

4.11.4 零力桿198

习题201

4.12 截面法203

习题208

複习题211

第5章 空间力系的平衡分析216

5.1 引言216

5.2 平衡的定义216

5.3 受力图217

习题225

5.4 独立平衡方程228

5.4.1 空间一般力系228

5.4.2 空间汇交力系230

5.4.3 空间平行力系230

5.4.4 各力作用线与某轴相交的力系230

5.5 不合理约束231

5.6 建立、求解平衡方程232

习题238

5.7 平衡分析241

习题247

複习题252

第6章 梁和索257

?*6.1 引言257

A: 梁257

?*6.2 梁的内力257

习题263

?*6.3 梁的内力分析266

6.3.1 载荷与支座266

6.3.2 符号规定267

6.3.3 剪力方程、弯矩方程、剪力图、弯矩图269

习题274

?*6.4 作?剪力图、弯矩?图的面积法278

6.4.1 分布载荷278

6.4.2 集中力和集中力偶281

6.4.3 小结281

习题286

B: 柔索289

?*6.5 分布载荷作用的柔索289

6.5.1 总论289

6.5.2 抛物线形状的柔索290

6.5.3 悬链式柔索291

6.5.4 求解柔索问题的注意点292

习题296

?*6.6 集中力作用的柔索299

6.6.1 总论299

6.6.2 载荷的水平间距已知300

6.6.3 各段长度已知300

习题303

第7章 乾摩擦306

7.1 引言306

7.2 库侖定律306

7.2.1 静止状态307

7.2.2 临界滑动状态308

7.2.3 滑动状态308

7.2.4 库侖摩擦的进一步研究308

7.2.5 局限性309

7.3 摩擦问题的分类及其分析310

习题319

7.4 临界倾倒325

习题328

7.5 摩擦角、劈尖和螺旋332

7.5.1 摩擦角332

7.5.2 劈尖333

7.5.3 方螺旋334

习题337

?*7.6 绳索和扁皮带的摩擦问题341

习题345

?*7.7 摩擦盘347

习题351

複习题353

第8章 形心和分布载荷356

8.1 引言356

8.2 平面图形和平面曲线的形心356

8.2.1 定义356

8.2.2 积分技术358

8.2.3 组合图形359

习题368

8.3 曲面、体积和空间曲线的形心373

习题387

8.4 Pappus-Guldinus理论392

习题394

8.5 重心与质心396

8.5.1 重心397

8.5.2 质心398

8.5.3 组合体法398

习题400

8.6 法向分布载荷404

8.6.1 一般法向载荷情况404

8.6.2 作用在平面上的法向分布载荷405

8.6.3 线分布载荷406

8.6.4 曲面上均匀分布的压力407

8.6.5 液体的压力408

习题414

複习题419

第9章 平面图形的惯性矩和惯性积423

9.1 引言423

9.2 平面图形的惯性矩和极惯性矩423

9.2.1 平面图形的惯性矩423

9.2.2 极惯性矩424

9.2.3 平行移轴定理424

9.2.4 惯性半径426

9.2.5 积分方法426

9.2.6 组合图形法426

习题435

9.3 平面图形的惯性积440

9.3.1 定义440

9.3.2 平行移轴定理441

习题444

9.4 转换公式和平面图形的主惯性矩446

9.4.1 惯性矩和惯性积的转换公式447

9.4.2 主惯性矩448

习题451

?*9.5 惯性矩和惯性积的莫尔圆454

9.5.1 莫尔圆的作法454

9.5.2 莫尔圆的性质455

9.5.3 莫尔圆的验证456

习题459

複习题460

第10章 虚功和势能464

10.1 引言464

?*10.2 刚体的平面运动464

10.2.1 有限位移464

10.2.2 虚位移466

?*10.3 虚功467

10.3.1 力的虚功467

10.3.2 力偶的虚功467

10.3.3 刚体上平面力系的虚功468

10.3.4 刚体系统上力的虚功469

?*10.4 虚功方法470

10.4.1 虚功原理470

10.4.2 运动约束和独立坐标470

10.4.3 虚功原理的套用471

习题478

?*10.5 旋转刚体的瞬时中心483

习题487

?*10.6 保守系统的平衡与稳定性492

10.6.1 势能492

10.6.2 重力势能492

10.6.3 弹性势能493

10.6.4 稳定势能和稳定性493

习题496

附录A 数值积分502

A.1 引言502

A.2 梯形法503

A.3 辛普森法503

附录B 求函式的根506

B.1 引言506

B.2 牛顿法507

B.3 割线法508

附录C 常见材料的密度510偶数号习题答案511

第8章 形心和分布载荷356

8.1 引言356

8.2 平面图形和平面曲线的形心356

8.2.1 定义356

8.2.2 积分技术358

8.2.3 组合图形359

习题368

8.3 曲面、体积和空间曲线的形心373

习题386

8.4 Pappus-Guldinus 理论391

习题394

8.5 重心与质心395

8.5.1 重心396

8.5.2 质心397

8.5.3 组合体法398

习题400

8.6 法向分布载荷403

8.6.1 一般法向载荷情况404

8.6.2 作用在平面上的法向分布载荷405

8.6.3 线分布载荷406

8.6.4 曲面上均匀分布的压力407

8.6.5 液体的压力408

习题413

複习题418

第9章 平面图形的惯性矩和惯性积422

9.1 引言422

9.2 平面图形的惯性矩和极惯性矩422

9.2.1 平面图形的惯性矩422

9.2.2 极惯性矩423

9.2.3 平行移轴定理423

9.2.4 惯性半径425

9.2.5 积分方法425

9.2.6 组合图形法425

习题434

9.3 平面图形的惯性积439

9.3.1 定义439

9.3.2 平行移轴定理440

习题443

9.4 转换公式和平面图形的主惯性矩445

9.4.1 惯性矩和惯性积的转换公式446

9.4.2 主惯性矩447

习题450

?*9.5 惯性矩和惯性积的莫尔圆453

9.5.1 莫尔圆的作法453

9.5.2 莫尔圆的性质454

9.5.3 莫尔圆的验证455

习题458

複习题459

第10章 虚功和势能463

?*10.1 引言463

?*10.2 刚体的平面运动463

10.2.1 有限位移463

10.2.2 虚位移465

?*10.3 虚功466

10.3.1 力的虚功466

10.3.2 力偶的虚功466

10.3.3 刚体上平面力系的虚功467

10.3.4 刚体系统上力的虚功468

?*10.4 虚功方法469

10.4.1 虚功原理469

10.4.2 运动约束和独立坐标469

10.4.3 虚功原理的套用470

习题477

?*10.5 旋转刚体的瞬时中心482

习题486

?*10.6 保守系统的平衡与稳定性491

10.6.1 势能491

10.6.2 重力势能491

10.6.3 弹性势能492

10.6.4 稳定势能和稳定性492

习题495

附录A 数值积分502

A.1 引言502

A.2 梯形法503

A.3 辛普森法503

附录B 求函式的根506

B.1 引言506

B.2 牛顿法507

B.3 割线法508

附录C 常见材料的密度510偶数号习题答案511