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本書精選靜力學和材料力學的主要內(nèi)容。在內(nèi)容組織上，注重將例題解題步驟和知識結(jié)構(gòu)規(guī)范化，提出畫圖（受力圖）“三步驟”和求力（外力、內(nèi)力等）“三步驟”，使每一道例題的解題步驟規(guī)范、思路清晰、淺顯易懂。在靜力學部分，根據(jù)目前高校的工程力學課時較少的現(xiàn)狀，重點介紹平面力系。在材料力學章節(jié)中，將材料力學基礎(chǔ)部分分成拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、剪切與擠壓(連接部分強度)四塊內(nèi)容，每塊內(nèi)容均按照“外力—內(nèi)力—應(yīng)力—強度”和“外力—內(nèi)力—變形—剛度”兩條主線講授，知識結(jié)構(gòu)清晰、層次分明、邏輯簡單，學生易于掌握，并在課程體系上體現(xiàn)工程問題力學化、力學問題數(shù)學化、數(shù)學問題工程化的教學思想。在此基礎(chǔ)上再繼續(xù)介紹復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)及組合變形強度問題，最后介紹穩(wěn)定性和疲勞問題，供不同學時專業(yè)的學生選修。另外，本書還增加了相關(guān)科普知識的介紹，使得本書具有可讀性、趣味性。全書分靜力學和材料力學兩部分：靜力學部分包括靜力學基本概念和物體的受力分析、平面匯交力系、平面力偶系、平面任意力系和空間任意力系共5章內(nèi)容；材料力學部分包括材料力學基本概念、桿的軸向拉伸與壓縮、連接部分強度計算、軸的扭轉(zhuǎn)、梁的彎曲、應(yīng)力狀態(tài)分析與強度理論、組合變形強度問題、壓桿穩(wěn)定性問題和疲勞強度問題共9章內(nèi)容。

適讀人群：可作為高等學校非機類、非土建類工科本科專業(yè)工程力學課程教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員參考用書。

“工程力學”是工科類大學生的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，也是學生在大學階段比較系統(tǒng)地接觸實際工程問題的第一門課程，在對學生的大學四年的培養(yǎng)中起著承上啟下的過渡作用。該課程由理論力學的靜力學部分和材料力學的基本變形、組合變形及壓桿穩(wěn)定部分組成，兼有基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用技術(shù)雙重性質(zhì)。該課程是以“高等數(shù)學”、“機械制圖”、“大學物理”等課程為基礎(chǔ)，為后續(xù)專業(yè)課程，如“機械設(shè)計”、“機械原理”、“有限元”等相關(guān)專業(yè)課程的學習和畢業(yè)設(shè)計提供必需的基礎(chǔ)知識和方法，對后續(xù)課程的教學具有重要的作用，其課程建設(shè)、教學改革和教學效果的好壞將直接影響到后續(xù)課程的學習及工程技術(shù)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位，在培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題能力上亦占有十分重要的地位。
本次編寫過程中，精選了理論力學和材料力學主要內(nèi)容。在內(nèi)容組織上，注重將例題解題步驟和知識結(jié)構(gòu)規(guī)范化，提出畫圖（受力圖）“三步曲”和求力（外力、內(nèi)力等）“三步曲”，使每一道例題步驟規(guī)范、思路清晰、淺顯易懂。在靜力學部分，根據(jù)目前高校工程力學課時較少現(xiàn)狀，重點介紹平面力系。在材料力學部分，將材料力學基礎(chǔ)部分分成拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、剪切與擠壓(連接部分強度)四塊內(nèi)容，每塊內(nèi)容均按照“外力-內(nèi)力-應(yīng)力-強度”和“外力-內(nèi)力-變形-剛度”兩條主線介紹，知識結(jié)構(gòu)清晰、層次分明、邏輯簡單，學生易于掌握，并在內(nèi)容體系上體現(xiàn)工程問題力學化、力學問題數(shù)學化、數(shù)學問題工程化教學思想。在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)介紹復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)及組合變形強度問題，最后介紹穩(wěn)定性和疲勞問題，供不同專業(yè)學生選修。另外，本書又增加了相關(guān)科普知識的介紹，具有可讀性、趣味性。
本書可作為高等學校非機類、非土類工科本科專業(yè)“工程力學”課程教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員參考用書。為了方便教學，本書還配有免費電子教案和相關(guān)教學資源，如有需要，可以和華中科技大學出版社聯(lián)系（聯(lián)系電話：027-87544529；電子郵箱：171447782@qq.com）。
本書由廣西大學王汝貴、上海海洋大學宋秋紅、湛江師范學院弓滿鋒主編，廣西大學陳輝慶、魯東大學馬永骉、桂林電子科技大學黃偉、上海海洋大學袁軍亭擔任副主編。具體編寫分工為：王汝貴和陳輝慶編寫第1、6、7、8、9章、科普內(nèi)容和附錄，宋秋紅編寫第2、3、4章，馬永骉編寫第11、12章，黃偉編寫第10章，弓滿鋒編寫第13章，袁軍亭編寫第5、14章。全書由王汝貴和陳輝慶統(tǒng)一校對。
本書也得到了廣西大學蒙帥、李大原、蔣文芳、黃海珍、覃秋梅和黃銀燕等同學的建議及大力幫助，在此表示衷心的感謝。
由于編者水平所限，時間倉促，書中難免存在一些錯誤和不足之處，懇請各位讀者批評、指正。
編者
2013年10月

第一篇靜力學
第1章靜力學基本概念和物體的受力分析(1)
1．1靜力學基本概念(1)
1．2約束和約束力(2)
1．3受力圖(6)
習題(8)
第2章平面匯交力系(10)
2.1平面匯交力系的合成與平衡——幾何法(10)
2.2力在坐標軸上的投影——合力投影定理(13)
2.3平面匯交力系的合成與平衡——解析法(14)
習題(17)
第3章平面力偶系(20)
3.1力對點之矩的概念與計算(20)
3.2力偶及其性質(zhì)(22)
3.3平面力偶系的合成與平衡(24)
習題(26)
第4章平面任意力系(29)
4.1力線平移定理(29)
4．2平面任意力系向一點簡化——主矢與主矩(30)
4.3簡化結(jié)果的分析——合力矩定理(32)
4.4平面任意力系的平衡條件(33)
4.5平面平行力系的平衡條件(35)
4.6物體系統(tǒng)的平衡——靜定與靜不定問題的概念(37)
習題(41)
第5章空間任意力系(46)
5.1空間任意力系的簡化(46)
5.2空間任意力系的平衡條件(48)
習題(51)
第二篇材料力學
第6章材料力學基本概念(54)
6.1材料力學的任務(wù)與研究對象(54)
6.2材料力學的基本假設(shè)(54)
6.3外力與內(nèi)力(55)
6.4應(yīng)力(56)
6.5應(yīng)變(56)
第7章桿的軸向拉伸與壓縮(58)
7.1工程實例(58)
7.2拉壓內(nèi)力——軸力、內(nèi)力圖(58)
7.3軸向拉壓正應(yīng)力(60)
7.4材料軸向拉壓力學性能(62)
7.5安全系數(shù)(66)
7.6拉壓強度條件(67)
7.7拉壓變形與剛度條件(69)
7.8應(yīng)力集中的概念(76)
7.9拉壓超靜定問題(77)
習題(79)
第8章連接部分強度計算(83)
習題(86)
第9章軸的扭轉(zhuǎn)(88)
9.1工程實例(88)
9.2外力偶矩的計算(88)
9.3扭轉(zhuǎn)內(nèi)力——扭矩、內(nèi)力圖(89)
9.4剪切胡克定律(90)
9.5圓軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力與強度設(shè)計(92)
9.6圓軸扭轉(zhuǎn)變形與剛度條件(97)
9.7矩形截面軸扭轉(zhuǎn)(99)
習題(100)
第10章梁的彎曲(103)
10.1彎曲的概念與工程實例(103)
10.2彎曲內(nèi)力——剪力與彎矩、內(nèi)力圖(106)
10.3彎曲內(nèi)力與載荷集度間的微分關(guān)系(113)
10.4彎曲正應(yīng)力(116)
10.5彎曲切應(yīng)力(121)
10.6彎曲強度條件(127)
10.7彎曲變形與剛度條件(130)
習題(138)
第11章應(yīng)力狀態(tài)分析與強度理論(145)
11.1平面應(yīng)力狀態(tài)分析(145)
11.2復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)(152)
11.3廣義胡克定律(155)
11.4應(yīng)變能與應(yīng)變能密度(158)
11.5四類強度理論(159)
習題(164)
第12章組合變形強度問題(170)
12.1組合變形工程實例(170)
12.2彎拉（壓）組合(171)
12.3彎扭組合(174)
12.4拉扭組合(180)
12.5彎拉（壓）扭組合(181)
習題(182)
第13章壓桿穩(wěn)定性問題(189)
13.1壓桿穩(wěn)定工程實例(189)
13.2壓桿穩(wěn)定的概念(189)
13.3細長壓桿的臨界載荷(190)
13.4三類不同壓桿的臨界應(yīng)力(193)
13.5壓桿穩(wěn)定安全校核(196)
13.6提高壓桿穩(wěn)定性的措施(197)
習題(199)
第14章疲勞強度問題(204)
14.1交變應(yīng)力與疲勞(204)
14.2循環(huán)應(yīng)力及其種類(205)
14.3金屬材料的σ?N曲線和疲勞極限(206)
14.4影響構(gòu)件疲勞極限的因素(207)
14.5對稱循環(huán)疲勞強度分析(208)
習題(209)
參考文獻(211)

力是物體間的相互機械作用。物體間的相互機械作用形式多種多樣，可以歸納為兩類：一類是物體直接接觸的作用，如壓力，摩擦力，拉力等；另一類是通過場的作用，如萬有引力，電磁力等。盡管物體間的相互作用的形式和物理本質(zhì)不同，但這種機械作用的效應(yīng)主要有兩方面：一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，例如改變物體運動速度的大小或方向，這種效應(yīng)稱為力的外效應(yīng)（也稱為運動效應(yīng)）；另一種是使物體形狀發(fā)生改變，例如使梁伸長，這種效應(yīng)稱為力的內(nèi)效應(yīng)（也稱為變形效應(yīng)）。力對物體作用產(chǎn)生的這兩種效應(yīng)是同時出現(xiàn)的。
力是矢量，不僅是因為力有大小和方向，還因為它的合成滿足平行四邊形法則和交換律。力對物體作用效應(yīng)取決于力的三要素：（1）力的大小，（2）力的方向，（3）力的作用點。在國際單位制中力的單位是牛頓。力的方向指的是靜止質(zhì)點在該力作用下開始運動的方向。沿該方向畫出的直線稱為力的作用線。力的作用點是物體相互作用位置的抽象化。兩個物體接觸面的面積很小，則可抽象為一點，這時的作用力稱為集中力；相反，如接觸面積比較大，這時作用的力稱為分布力。分布力作用的強度用單位面積上力的大小來度量，稱為載荷集度。
物體之間的相互作用力有分布力和集中力兩種。集中作用于物體上一點的力稱為集中力。作用力范圍分布在有限的線段、面積或體積時，稱為分布力。分布力中連續(xù)作用于物體的某一面積上或體積內(nèi)的力稱為表面力或體積力。例如，建筑物外墻所受的風壓力是表面力，物體的重力是體積力。
注意：實際上，集中作用于物體上一點的純粹意義上的“集中力”并不存在。真實力的作用都存在一定的區(qū)域，如作用區(qū)域遠小于研究所涉及的物體的幾何測度，則可以把該力看作集中力，否則，則把力看作分布力。集中力是分布力在一定條件下的理想化模型。
作用于物體上的一群力總稱為力系。按照力系中諸力作用線在空間分布的情況，可以將力系進行分類。如果力系作用線在同一平面內(nèi)，稱為平面力系，否則稱為空間力系。如果各力作用線匯交于一點，稱為匯交力系，各力作用線彼此平行的稱為平行力系。各力作用線任意分布的稱為任意力系。
力是物體間的相互機械作用。物體間的相互機械作用形式多種多樣，可以歸納為兩類：一類是物體直接接觸的作用，如壓力，摩擦力，拉力等；另一類是通過場的作用，如萬有引力，電磁力等。盡管物體間的相互作用的形式和物理本質(zhì)不同，但這種機械作用的效應(yīng)主要有兩方面：一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，例如改變物體運動速度的大小或方向，這種效應(yīng)稱為力的外效應(yīng)（也稱為運動效應(yīng)）；另一種是使物體形狀發(fā)生改變，例如使梁伸長，這種效應(yīng)稱為力的內(nèi)效應(yīng)（也稱為變形效應(yīng)）。力對物體作用產(chǎn)生的這兩種效應(yīng)是同時出現(xiàn)的。
力是矢量，不僅是因為力有大小和方向，還因為它的合成滿足平行四邊形法則和交換律。力對物體作用效應(yīng)取決于力的三要素：（1）力的大小，（2）力的方向，（3）力的作用點。在國際單位制中力的單位是牛頓。力的方向指的是靜止質(zhì)點在該力作用下開始運動的方向。沿該方向畫出的直線稱為力的作用線。力的作用點是物體相互作用位置的抽象化。兩個物體接觸面的面積很小，則可抽象為一點，這時的作用力稱為集中力；相反，如接觸面積比較大，這時作用的力稱為分布力。分布力作用的強度用單位面積上力的大小來度量，稱為載荷集度。
物體之間的相互作用力有分布力和集中力兩種。集中作用于物體上一點的力稱為集中力。作用力范圍分布在有限的線段、面積或體積時，稱為分布力。分布力中連續(xù)作用于物體的某一面積上或體積內(nèi)的力稱為表面力或體積力。例如，建筑物外墻所受的風壓力是表面力，物體的重力是體積力。
注意：實際上，集中作用于物體上一點的純粹意義上的“集中力”并不存在。真實力的作用都存在一定的區(qū)域，如作用區(qū)域遠小于研究所涉及的物體的幾何測度，則可以把該力看作集中力，否則，則把力看作分布力。集中力是分布力在一定條件下的理想化模型。
作用于物體上的一群力總稱為力系。按照力系中諸力作用線在空間分布的情況，可以將力系進行分類。如果力系作用線在同一平面內(nèi)，稱為平面力系，否則稱為空間力系。如果各力作用線匯交于一點，稱為匯交力系，各力作用線彼此平行的稱為平行力系。各力作用線任意分布的稱為任意力系。
力是物體間的相互機械作用。物體間的相互機械作用形式多種多樣，可以歸納為兩類：一類是物體直接接觸的作用，如壓力，摩擦力，拉力等；另一類是通過場的作用，如萬有引力，電磁力等。盡管物體間的相互作用的形式和物理本質(zhì)不同，但這種機械作用的效應(yīng)主要有兩方面：一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，例如改變物體運動速度的大小或方向，這種效應(yīng)稱為力的外效應(yīng)（也稱為運動效應(yīng)）；另一種是使物體形狀發(fā)生改變，例如使梁伸長，這種效應(yīng)稱為力的內(nèi)效應(yīng)（也稱為變形效應(yīng)）。力對物體作用產(chǎn)生的這兩種效應(yīng)是同時出現(xiàn)的。
力是矢量，不僅是因為力有大小和方向，還因為它的合成滿足平行四邊形法則和交換律。力對物體作用效應(yīng)取決于力的三要素：（1）力的大小，（2）力的方向，（3）力的作用點。在國際單位制中力的單位是牛頓。力的方向指的是靜止質(zhì)點在該力作用下開始運動的方向。沿該方向畫出的直線稱為力的作用線。力的作用點是物體相互作用位置的抽象化。兩個物體接觸面的面積很小，則可抽象為一點，這時的作用力稱為集中力；相反，如接觸面積比較大，這時作用的力稱為分布力。分布力作用的強度用單位面積上力的大小來度量，稱為載荷集度。
物體之間的相互作用力有分布力和集中力兩種。集中作用于物體上一點的力稱為集中力。作用力范圍分布在有限的線段、面積或體積時，稱為分布力。分布力中連續(xù)作用于物體的某一面積上或體積內(nèi)的力稱為表面力或體積力。例如，建筑物外墻所受的風壓力是表面力，物體的重力是體積力。
注意：實際上，集中作用于物體上一點的純粹意義上的“集中力”并不存在。真實力的作用都存在一定的區(qū)域，如作用區(qū)域遠小于研究所涉及的物體的幾何測度，則可以把該力看作集中力，否則，則把力看作分布力。集中力是分布力在一定條件下的理想化模型。
作用于物體上的一群力總稱為力系。按照力系中諸力作用線在空間分布的情況，可以將力系進行分類。如果力系作用線在同一平面內(nèi)，稱為平面力系，否則稱為空間力系。如果各力作用線匯交于一點，稱為匯交力系，各力作用線彼此平行的稱為平行力系。各力作用線任意分布的稱為任意力系。