工程彈性力學(xué)

前言

　　為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強(qiáng)教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅(jiān)持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為新編教材?！　‰S著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，彈性力學(xué)已廣泛應(yīng)用于土木、水利、公路、鐵路、航空航天、機(jī)械、石油化工等諸多領(lǐng)域。作者近年來(lái)一直從事彈性力學(xué)的教學(xué)和科研工作，在彈性薄板理論方面成績(jī)較為顯著，為此，將部分科研成果與教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相互融合，為促進(jìn)彈性力學(xué)教學(xué)及其工程應(yīng)用盡微薄之力?！　∪珪卜志耪拢瑑?nèi)容包括緒論，平面問題的基本理論，直角坐標(biāo)下平面問題的解答極坐標(biāo)下平面問題的解答，溫度應(yīng)力的平面問題，空間問題的基本理論和解答，彈性薄板的彎曲問題，彈性薄板的穩(wěn)定問題，彈性薄板的振動(dòng)問題等?！　”緯罁?jù)全國(guó)非力學(xué)類結(jié)構(gòu)力學(xué)及彈性力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的《彈性力學(xué)課程教學(xué)基本要求》編寫，兼顧彈性力學(xué)的工程實(shí)用性，將多年從事本科生和研究生的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研成果融人其中。在參考有關(guān)教材、專著和學(xué)術(shù)論文的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要闡述彈性力學(xué)經(jīng)典理論，針對(duì)彈性力學(xué)在工程中的創(chuàng)新應(yīng)用介紹了部分最新研究成果，其中包括作者近年來(lái)在熱環(huán)境混凝土薄板彎曲、屈曲和振動(dòng)等方面所取得的一系列研究成果。由于彈性力學(xué)的經(jīng)典理論內(nèi)容極其廣泛，因此許多內(nèi)容本書未能涉及。全書由蘭州理工大學(xué)程選生、杜永峰、李慧編著，北京工業(yè)大學(xué)張延慶審閱?！　”緯奶攸c(diǎn)是以土建類專業(yè)的教學(xué)需求為基礎(chǔ)，內(nèi)容由淺人深，刪繁就簡(jiǎn)，概念清晰，工程實(shí)用性強(qiáng)，滿足了少學(xué)時(shí)和彈性力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合的需要?！　≡诰帉懕緯倪^程中，參考了許多同行專家的研究成果，同時(shí)，本書的出版得到了“蘭州理工大學(xué)優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計(jì)劃”項(xiàng)目的資助，在此一并表示感謝?！　≡诒緯霭嬷H，特向蘭州理工大學(xué)教務(wù)處、防震減災(zāi)研究所的領(lǐng)導(dǎo)表示感謝，他們對(duì)本書的出版給予了多方面的支持和幫助?！　∠抻诰幷叩乃?，書中定有不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。全書共分九章，內(nèi)容包括緒論，平面問題的基本理論，直角坐標(biāo)下平面問題的解答，極坐標(biāo)下平面問題的解答，溫度應(yīng)力的平面問題，空間問題的基本理論和解答，彈性薄板的彎曲問題，彈性薄板的穩(wěn)定問題，彈性薄板的振動(dòng)問題等。    本書依據(jù)全國(guó)非力學(xué)類結(jié)構(gòu)力學(xué)及彈性力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的《彈性力學(xué)課程教學(xué)基本要求》編寫，兼顧彈性力學(xué)的工程實(shí)用性，將作者多年從事本科生和研究生的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研成果融入其中，在簡(jiǎn)要闡述彈性力學(xué)經(jīng)典理論的同時(shí)，針對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用介紹了部分最新研究成果。    全書以土建類專業(yè)的教學(xué)需求為基礎(chǔ)，內(nèi)容由淺人深，刪繁就簡(jiǎn)，概念清晰，工程實(shí)用性強(qiáng)，滿足了少學(xué)時(shí)和彈性力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合的需要。        本書可作為高等院校土木工程、水利工程及工程力學(xué)等專業(yè)的本科生、研究生教材，也可作為非力學(xué)類專業(yè)博士生、教師的參考用書，還可作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言第一章　緒論　　1.1　彈性力學(xué)的發(fā)展史　1.2　彈性力學(xué)的基本概念　1.3　彈性力學(xué)的研究?jī)?nèi)容　1.4　彈性力學(xué)的基本假設(shè)　習(xí)題第二章　平面問題的基本理論　2.1　平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問題　2.2　平衡微分方程　2.3　應(yīng)力狀態(tài)分析　2.4　幾何方程　2.5　應(yīng)變狀態(tài)分析　2.6　應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系（物理方程）  　2.7　邊界條件、圣維南原理　2.8　彈性力學(xué)問題的提法　2.9　按位移求解平面問題　2.10　按應(yīng)力求解平面問題（相容方程）　2.11　應(yīng)力函數(shù)（常體力情況下的簡(jiǎn)化）　習(xí)題第三章　直角坐標(biāo)系下平面問題的解答　3.1　彈性力學(xué)平面問題的解法　3.2　平面問題的多項(xiàng)式解答——逆解法　3.3　利用逆解法求解純彎曲作用下的矩形截面梁　3.4　利用半逆解法求解均布荷載作用下的簡(jiǎn)支梁　3.5　利用量綱分析法求解自重和水壓力作用下的楔形體　習(xí)題第四章　極坐標(biāo)系下平面問題的解答　4.1　極坐標(biāo)系中的平衡方程　4.2　幾何方程和物理方程　4.3　極坐標(biāo)系中的應(yīng)力函數(shù)和相容方程　4.4　應(yīng)力分量的坐標(biāo)變換　4.5　軸對(duì)稱平面問題　4.6　承受均布?jí)毫ψ饔玫膱A環(huán)或圓筒問題　4.7　板中圓孔的孔邊應(yīng)力集中　4.8　楔體頂端承受集中力作用的問題　4.9　半平面體的解答（邊界受集中力、分布力）  　習(xí)題第五章　溫度應(yīng)力的平面問題　5.1　基本概念　5.2　熱量平衡微分方程　5.3　溫度場(chǎng)的邊值條件　5.4　按位移求解溫度應(yīng)力的平面問題　5.5　位移勢(shì)函數(shù)的引用　5.6　極坐標(biāo)系下求解平面溫度應(yīng)力問題　5.7　圓環(huán)或圓筒的溫度應(yīng)力問題　5.8　架空供熱管道的溫度應(yīng)力問題　習(xí)題第六章　空間問題的基本理論及解答　6.1　平衡微分方程　6.2　應(yīng)力狀態(tài)分析　6.3　幾何方程　6.4　應(yīng)變狀態(tài)分析　6.5　應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系（物理方程）  　6.6　按位移求解空間問題　6.7　半空間體承受重力和均布?jí)毫ψ饔玫膯栴}　習(xí)題第七章　彈性薄板的彎曲問題　7.1　基本概念和假定　7.2　平衡微分方程　7.3　邊界條件　7.4　四邊簡(jiǎn)支矩形薄板的Navier解　7.5　溫度作用下混凝土矩形薄板的彎曲　習(xí)題第八章　彈性薄板的穩(wěn)定問題　8.1　平衡微分方程　8.2　均布?jí)毫ψ饔孟滤倪吅?jiǎn)支矩形薄板的屈曲問題　8.3　溫度作用下混凝土矩形薄板的屈曲　習(xí)題第九章　彈性薄板的振動(dòng)問題　9.1　彈性薄板的自由振動(dòng)　9.2　四邊簡(jiǎn)支矩形薄板的自由振動(dòng)　9.3　薄板的強(qiáng)迫振動(dòng)　9.4　溫度作用下混凝土矩形薄板的振動(dòng)　習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 緒 論　　1.1　彈性力學(xué)的發(fā)展史　　彈性力學(xué)（又稱為彈性理論）是固體力學(xué)的一個(gè)重要分支，它研究彈性體在受外力作用、溫度改變、邊界約束或其他外界因素作用下的應(yīng)力、形變和位移狀態(tài)。　　對(duì)彈性力學(xué)的研究是從17世紀(jì)開始的，經(jīng)過三百多年來(lái)各國(guó)科研人員的研究和探索，相應(yīng)的理論和方法日益豐富和完善，目前已廣泛應(yīng)用于土木、機(jī)械、化工、船舶、航空航天等工程領(lǐng)域。彈性力學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)階段，即：　　第一階段是彈性力學(xué)的發(fā)展初期，主要是通過實(shí)踐，尤其是通過實(shí)驗(yàn)來(lái)探索彈性力學(xué)的基本規(guī)律。1678年英國(guó)的胡克提出了胡克定律，1687年牛頓確立了力學(xué)三大定律。在這一時(shí)期，數(shù)學(xué)也在迅速發(fā)展，從而為彈性力學(xué)的發(fā)展奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?！　〉诙A段是從17世紀(jì)末開始，主要研究梁的理論（現(xiàn)在梁已屬于材料力學(xué)范疇）。到19世紀(jì)20年代法國(guó)的納維和柯西基本上建立了彈性力學(xué)的數(shù)學(xué)理論?？挛髟?822年～1828年間發(fā)表的一系列論文中，明確地提出了應(yīng)變、應(yīng)變分量、應(yīng)力和應(yīng)力分量的概念，建立了彈性力學(xué)的幾何方程、平衡方程、各向同性以及各向異性材料的廣義胡克定律，從而奠定了彈性力學(xué)的理論基礎(chǔ)，打開了彈性力學(xué)向縱深發(fā)展的突破口?！　　?/pre>








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