工程力学

本书分为三篇。第一篇“静力学”，内容包括：静力学的基本概念与受力分析、平面力系、空间力系；第二篇“材料力学”，内容包括：材料力学基本概念、杆件的内力计算与内力图、杆件的应力与强度计算、杆件的变形与刚度计算、应力状态与强度理论、构件组合变形时的强度计算；第三篇“运动学与动力学”，内容包括：点的运动与刚体的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动、质点动力学基本方程、刚体基本运动的动力学方程、动能定理、动载荷与交变应力。每个课题安排有一定数量的思考题和习题，供读者巩固练习之用。
本书可作为高职高专制造类各专业及近机类专业的教材，也可作为成人高校、电大等制造一类各专业的教材和教学参考书，还可供其他专业和有关工程技术人员参考使用。

第一篇　静力学
　课题一　静力学的基本概念与受力分析
　　1.1　静力学的基本概念
静力学主要研究物体在力的作用下的平衡规律，并利用平衡条件求解未知力的问题。而静力学的基本概念是解决这一切问题的重要基础。
　　1.1.1　刚体的概念
在自然界中，任何物体在力的作用下，都将发生变形。但是，在我们研究物体机械运动规律的时候，经常遇到这种情况：物体受力作用所引起的变形很小，对我们所研究的问题影响甚微；或者物体虽有明显的变形，但变形已经结束，不再继续发生，且已发生的变形与我们所研究的问题无关。在上述情况下，为了使所研究的问题得到简化，我们可以略去物体变形这一次要因素，把所研究的物体看成是不变形的。
在任何外力作用下，大小和形状始终保持不变的物体，称为刚体。
当然，绝对刚硬的物体在客观世界中并不存在，刚体的概念是概括了“在所研究的机械运动问题中，物体的变形可以不予考虑”这一本质的特征，刚体是反映这一本质特征的理想化的力学模型。这样的抽象化，将使问题的研究大为简化。
然而，在所研究的问题中，当变形居于主要地位时，就不能再把物体视为刚体，而应视为变形体。但是变形体平衡问题的研究，也是以刚体静力学作为基础的。至于研究物体在受力时所发生的变形，将是材料力学的任务。
因此，一个物体能否视为刚体，取决于我们所研究的问题的性质。如图所示的受两力作用而平衡的杠杆，如果研究杆的平衡时两个力需要满足的条件，则杆的变形这一因素是不起作用的，可将杠杆视为刚体；如果需要研究杆在两力作用下被拉长了多少，则无论杆的变形多么微小，变形这一因素也是不能忽略的，如果还将杆视为刚体，必然得到错误的结论。
　　……