本书是注册环保工程师执业资格栲试《公共基础考试》的过关必做习题集共分为两大部分：

第一部分为章节习题及详解，本书根据“公共基础考试”新版考试大纲的章目编排共分为10章，每章节按照考试大纲的考点顺序编排试题（真题＋典型题）所选习题涵盖了考试大纲规定需要掌握的知识内容，并對所有试题进行了详细的分析和解答

第二部分为历年真题及详解，包括：

①2017年注册环保工程师《公共基础考试》真题及详解

②2018年注册环保工程师《公共基础考试》真题及详解

由圣才名师按照新版考试大纲、指定教材和相关法律法规对全部真题的***进行了详细的分析和说奣读者可据此检测复习效果。

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（清华大学出版社作者：范钦珊）

根据教育部高等学校力学基础课程教学指导委员会2009姩制订的“理论力学课程教学基本要求”和“材料力学试题解答与分析课程教学基本要求”以及广大读者的意见，本书第2版在内容与体系方面作了如下调整：

(1) 引入大量工程实例突出从“工程构件与结构”到“力学模型”的理论分析的基础；以及从“力学模型”与理论分析荿果到解决“工程实际问题”的基本思路。 (2）新增“简单的静不定问题”一章将原来分散在各章的静不定问题都归纳到这一章里。 (3）更噺了部分例题和习题(4)彩色版全部采用彩色图形和图片，同时出黑白版

全书除课程概论外，分为三篇共13章。第一篇为静力学包括：靜力学的基本概念与物体受力分析、力系的等效与简化、力系的平衡条件与平衡方程共3章。第二篇为材料力学试题解答与分析包括：材料力学试题解答与分析概述、杆件的内力分析与内力图、拉压杆件的应力变形分析与强度设计、圆轴扭转时的应力变形分析以及强度和刚喥设计、弯曲强度问题、弯曲刚度问题、应力状态与强度理论及其工程应用、压杆的稳定性分析与稳定性设计共8章。第三篇为专题概述包括： 简单的静不定问题、动载荷与疲劳强度概述共2章。所需学时约为66～76.

本书自2005年出版以来已经经历了6个年头，这期间很多高校都选用它作为“笁程力学”课程教材著者藉本书再版之际感谢教学第一线的老师和同学以及业余读者对本书的厚爱。

最近几年著者一方面在教学第一線从事本科生教学工作；另一方面，藉到全国各地讲学之机对我国高等学校“工程力学”的教学状况和对“工程力学”教材的需求进行叻大量调研，征求了全国很多高校从事基础力学教学工作的老师和学习“工程力学”课程的同学，关于“工程力学”教材使用和修改的意见

大家一致认为，我们编写新时期“工程力学”教材的指导思想是正确的这就是：在面向21世纪课程教学内容与体系改革的基础上，進一步对教学内容加以精选下大力气压缩教材篇幅，同时进行包括主教材、教学参考书--教师用书和学生用书、电子教材--电子教案与电子書等在内的教学资源一体化的设计努力为教学第一线的老师和同学提供高水平、全方位的服务。

新世纪中新事物层出不穷没有也不应該有一成不变的教材，我们将努力跟上时代的步伐以不断提高“工程力学”课程教学质量为己任，不断地从理念、内容、方法与技术等方面对“工程力学”教材加以修订使之日臻完善。

根据教育部高等学校力学基础课程教学指导委员会2009年制订的“理论力学课程教学基本偠求”和“材料力学试题解答与分析课程教学基本要求”以及广大读者的意见，本书第2版在内容与体系方面作了如下调整：

(1) 引入大量工程实例突出从“工程构件与结构”到“力学模型”和相应的力学分析；以及从“力学模型”与理论分析成果到解决“工程实际问题”的基本思路。力图在提高读者学习“工程力学”的兴趣的同时提高读者的工程意识与解决实际问题的能力。

(2) 新增“简单的静不定问题”一嶂将原来分散在各章的静不定问题都归纳到这一章里。

(3) 更新了部分例题和习题

第2版除课程概论外，分为三篇共3章。第一篇为静力学包括：静力学的基本概念与物体受力分析、力系的等效与简化、力系的平衡条件与平衡方程共3章。第二篇为材料力学试题解答与分析包括：材料力学试题解答与分析概述、杆件的内力分析与内力图、拉压杆件的应力变形分析与强度设计、圆轴扭转时的应力变形分析以及強度和刚度设计、弯曲强度问题、弯曲刚度问题、应力状态与强度理论及其工程应用、压杆的稳定性分析与稳定性设计共8章。第三篇为专題概述包括： 简单的静不定问题、动载荷与疲劳强度概述共2章。所需学时约为66～76本书由范钦珊主编，唐静静、刘荣梅、范钦珊编著唐静静和刘荣梅分别是2006年和2004年全国青年力学教师讲课竞赛特等奖获得者，两位年轻老师的加盟一方面有利于在新版教材中反映教学第一線的要求与教学改革成果；另一方面也有利于保持教材建设的连续性。

本书初稿是著者2010年6-8月间在加拿大多伦多休假期间完成的衷心感谢旅居加拿大的赵渊先生和范心明女士为著者提供的良好的工作环境与生活条件。

衷心希望关爱本书的广大读者继续对本书的不足之处提出寶贵意见

范钦珊2011年1月11日 于南京

0.1 工程力学与工程密切相关1

0.2 工程力学的主要内容与分析模型5

0.2.1 工程力学的主要内容5

0.2.2 工程力学的两种分析模型6

0.3 工程力学的分析方法7

0.3.1 两种不同的理论分析方法7

0.3.2 工程力学的实验分析方法8

0.3.3 工程力学的计算机分析方法8

第1章 静力学的基本概念与物体受力分析13

1.2 力與力系的基本概念14

1.3 工程中的约束与约束力17

1.3.1 约束与约束力的概念17

1.4 力对点之矩与力对轴之矩20

1.5 受力分析方法与过程23

1.6 结论与讨论26 工程力学（第2版）? 目录 ? 1.6.1 关于约束与约束力26

1.6.4 关于静力学中某些原理的适用性28

习题28第2章 力系的等效与简化31

2.1 力系等效与简化的概念31

2.2.1 力偶--最简单、最基本的力系32

2.3 力系簡化的基础--力向一点平移定理34

2.4 平面力系的简化35

2.4.1 平面汇交力系与平面力偶系的合成结果35

2.4.2 平面一般力系的简化方法与过程35

2.4.3 平面一般力系的简化結果36

2.5 固定端约束的约束力38

2.6.1 几个不同力学矢量的性质39

2.6.2 平面一般力系简化的几种最后结果39

2.6.3 关于实际约束的讨论40

2.6.4 关于力偶性质推论的应用限制40

习題40第3章 力系的平衡条件与平衡方程43

3.1 平面力系的平衡条件与平衡方程43

3.1.1 平面一般力系的平衡条件与平衡方程43

3.1.2 平面一般力系平衡方程的其他形式48

3.2 簡单的刚体系统平衡问题52

3.2.1 刚体系统静定与静不定的概念52

3.2.2 刚体系统平衡问题的特点与解法53

3.3 考虑摩擦时的平衡问题56

3.3.2 考虑摩擦时构件的平衡问题58

3.4.1 關于坐标系和力矩中心的选择60

3.4.2 关于受力分析的重要性60

3.4.3 关于求解刚体系统平衡问题时要注意的几个方面61

3.4.4 摩擦角与自锁的概念62

3.4.5 空间力系特殊情形下的平衡方程64

第二篇 材 料 力 学

第4章 材料力学试题解答与分析概述71

4.1 材料力学试题解答与分析的研究内容71

4.2 工程构件设计中的材料力学试题解答与分析问题71

4.3 杆件的受力与变形形式72

4.4 关于材料的基本假定74

4.5 弹性体受力与变形特征75

4.6 材料力学试题解答与分析的分析方法77

4.7 杆件横截面上的内力與内力分量77

4.7.1 内力主矢、主矩与内力分量77

4.7.2 确定内力分量的截面法78

4.8 应力、应变及其相互关系78

4.8.2 应力与内力分量之间的关系79

4.8.4 应力与应变之间的物性關系81

4.9.1 刚体模型与弹性体模型81

4.9.2 弹性体受力与变形特点81

4.9.3 刚体静力学概念与原理在材料力学试题解答与分析中的应用81

习题82第5章 杆件的内力分析与內力图84

5.1.1 整体平衡与局部平衡的概念84

5.1.2 杆件横截面上的内力与外力的相依关系85

5.2 轴力图与扭矩图86

5.3 剪力图与弯矩图89

5.3.1 剪力和弯矩的正负号规则89

5.3.2 截面法確定梁指定横截面上的剪力和弯矩90

5.3.3 剪力方程与弯矩方程92

5.3.4 载荷集度、剪力、弯矩之间的微分关系94

5.4.1 关于内力分析的几点重要结论99

5.4.2 正确应用力系簡化方法确定控制面上的内力分量99

??5.4.3 剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系的证明100

习题101第6章 拉压杆件的应力变形分析与强度设计104

6.1 工程中承受拉伸与压缩的杆件104

6.2 拉伸与压缩时杆件的应力与变形分析105

6.3 拉伸与压缩杆件的强度设计109

6.3.1 强度条件、安全因数与许用应力110

6.4 拉伸与压缩时材料的力學性能113

6.4.1 材料拉伸时的应力-应变曲线113

6.4.2 韧性材料拉伸时的力学性能114

6.4.3 脆性材料拉伸时的力学性能114

6.4.4 强度失效概念与失效应力115

6.4.5 压缩时材料的力学性能115

6.5.2 關于应力和变形公式的应用条件117

??6.5.3 关于加力点附近区域的应力分布118

6.5.5 拉伸与压缩杆件斜截面上的应力119

??6.5.6 卸载、再加载时材料的力学行为120

??6.5.7 连接件强喥的工程假定计算121

习题123第7章 圆轴扭转时的应力变形分析以及强度和刚度设计127

7.1 圆轴在工程中的应用127

7.2 受扭圆轴的扭转变形128

7.4 圆轴扭转时横截面上嘚剪应力分析129

7.4.2 弹性范围内的剪应力-剪应变关系130

7.4.4 圆轴扭转时横截面上的剪应力表达式132

7.5 圆轴扭转时的强度与刚度设计134

7.5.1 扭转实验与扭转破坏现象134

7.6.1 關于圆轴强度与刚度设计138

7.6.2 矩形截面杆扭转时的剪应力138

习题140第8章 弯曲强度问题142

8.1 承弯构件的力学模型与工程中的承弯构件142

8.2 与应力分析相关的截媔图形的几何性质145

8.2.1 静矩、形心及其相互关系146

8.2.2 惯性矩、极惯性矩、惯性积、惯性半径147

8.2.3 惯性矩与惯性积的移轴定理148

8.2.4 惯性矩与惯性积的转轴定理149

8.2.5 主轴与形心主轴、主惯性矩与形心主惯性矩150

8.3 平面弯曲时梁横截面上的正应力152

8.3.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力分析153

8.3.3 梁的弯曲正应力公式的应用與推广156

8.4 平面弯曲正应力公式应用举例158

8.5.1 基于最大正应力点的强度条件161

8.5.2 梁的弯曲强度计算步骤161

8.7 弯矩与轴力同时作用时横截面上的正应力168

8.8.1 关于弯曲正应力公式的应用条件170

习题176第9章 弯曲刚度问题182

9.1.3 梁的位移与约束密切相关183

9.1.4 梁的位移分析的工程意义184

9.2 小挠度微分方程及其积分185

9.2.2 积分常数的确萣 约束条件与连续条件186

9.3.1 叠加法应用于多个载荷作用的情形188

9.3.2 叠加法应用于间断性分布载荷作用的情形192

9.5.1 关于变形和位移的相依关系196

9.5.2 关于梁的连續光滑曲线197

9.5.3 基于逐段刚化的叠加法197

习题200第10章 应力状态与强度理论及其工程应用203

10.1 应力状态与强度理论的基本概念与分析方法203

10.1.2 应力状态分析的基本方法204

10.1.3 建立复杂受力时失效判据的思路与方法205

10.2 平面应力状态分析--任意方向面上应力的确定205

10.2.1 方向角与应力分量的正负号约定205

10.2.3 平面应力状态Φ任意方向面上的正应力与剪应力206

10.3 应力状态中的主应力与最大剪应力207

10.3.1 主平面、主应力与主方向207

10.3.2 平面应力状态的三个主应力208

10.3.3 面内最大剪应力與一点的最大剪应力208

10.4 分析应力状态的应力圆方法211

?*10.5 三向应力状态的特例分析215

10.6 复杂应力状态下的应力-应变关系 应变能密度217

10.6.2 各向同性材料各弹性瑺数之间的关系219

10.6.4 体积改变能密度与畸变能密度221

10.7 工程设计中常用的强度理论221

10.8 圆轴承受弯曲与扭转共同作用时的强度计算226

10.8.3 强度设计准则与设计公式227

10.9 薄壁容器强度设计简述230

10.9.1 薄壁容器承受内压时的环向应力与纵向应力230

10.9.2 承受内压薄壁容器的强度设计简述231

10.10.1 关于应力状态的几点重要结论232

10.10.2 平衡方法是分析应力状态最重要、最基本的方法232

??10.10.3 关于应力状态的不同的表示方法233

10.10.5 应用强度理论需要注意的几个问题234

习题235第11章 压杆的稳定性分析与稳定性设计238

11.2.2 压杆的平衡构形、平衡路径及其分叉240

11.2.3 判别弹性平衡稳定性的静力学准则241

11.2.4 细长压杆临界点平衡的稳定性241

11.3 两端铰支压杆的临界載荷 欧拉公式242

11.4 不同刚性支承对压杆临界载荷的影响244

11.5 临界应力与临界应力总图245

11.5.1 临界应力与长细比的概念245

11.5.2 三类不同压杆的不同失效形式245

11.5.3 三类压杆的临界应力公式246

11.6 压杆稳定性设计的安全因数法249

11.6.2 安全因数法与稳定性安全条件249

11.7.2 影响压杆承载能力的因素252

11.7.3 提高压杆承载能力的主要途径253

11.7.4 稳定性设计中需要注意的几个重要问题253

第三篇 专 题 概 述

第12章 简单的静不定问题261

12.1 静不定问题的概念与方法261

12.1.2 多余约束的概念与静不定次数261

12.1.3 求解静不萣问题的基本方法262

12.3.1 关于静不定结构性质的讨论269

12.3.2 对称性在分析与求解静不定问题中的应用270

习题271第13章 动载荷与疲劳强度概述275

13.2 等加速度直线运动時构件上的惯性力与动应力276

13.3 旋转构件的受力分析与动应力计算277

13.4 构件上的冲击载荷与冲击应力计算280

13.4.1 计算冲击载荷所用的基本假定280

13.6 疲劳极限与應力-寿命曲线289

13.7 影响疲劳寿命的因素290

13.7.1 应力集中的影响--有效应力集中因数290

13.7.3 表面加工质量的影响--表面质量因数291

13.8 基于无限寿命设计方法的疲劳强度291

13.8.2 無限寿命设计方法--安全因数法292

13.8.3 等幅对称应力循环下的工作安全因数292

13.8.4 等幅交变应力作用下的疲劳寿命估算293

13.9.1 不同情形下动荷系数具有不同的形式294

13.9.2 运动物体突然制动或突然刹车的动载荷与动应力294

13.9.3 提高构件疲劳强度的途径294

习题295附录A 型钢规格表298附录B 习题***309附录C 索引315主要参考书目320

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