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第一篇 理论力学 4

第1章 静力学基础 4

1.1 力的基本概念 4

1.1.1 力的概念 4

1.1.2 力的投影 5

1.1.3 力系的概念 6

1.1.4 均布载荷 6

1.2 静力学基本公理 6

1.3 力矩 11

1.3.1 力矩的概念 11

1.3.2 合力矩定理 12

1.4 力偶 13

1.4.1 力偶的定义 13

1.4.2 力偶矩 14

1.4.3 力偶的三要素 14

1.4.4 力偶的性质 14

1.4.5 平面力偶系的合成 15

1.5 力的平移定理 16

1.5.1 平移定理的定义 16

1.5.2 平移定理的实例 16

1.5.3 平移定理的逆定理 17

1.6 约束与约束力 17

1.6.1 约束的概念 17

1.6.2 常见的约束及约束反力 18

1.7 受力图 21

思考题 24

习题 25

第2章 平面力系 29

2.1 平面任意力系的简化 29

2.1.1 平面任意力系向一点简化 29

2.1.2 简化结果的讨论 30

2.2 平面任意力系平衡方程及应用 31

2.2.1 平面任意力系的平衡方程 31

2.2.2 平面任意力系平衡方程的应用 32

2.3 特殊平面力系的平衡 34

2.3.1 平面汇交力系的平衡 34

2.3.2 平面平行力系的平衡 35

2.3.3 平面力偶系的平衡 37

2.4 静定与静不定问题及物系的平衡 37

2.4.1 静定与静不定问题的概念 37

2.4.2 物体系统的平衡 38

2.4.3 平面静定桁架内力的计算 40

2.5 考虑摩擦时的平衡问题 42

2.5.1 滑动摩擦 42

2.5.2 摩擦角与自锁现象 43

2.5.3 考虑滑动摩擦时的平衡问题 45

2.5.4 滚动摩擦简介 49

思考题 50

习题 52

第3章 空间力系 58

3.1 力在空间直角坐标轴上的投影 58

3.1.1 直接投影法 58

3.1.2 二次投影法 59

3.1.3 空间汇交力系的合成 60

3.2 力对轴之矩 60

3.2.1 力对轴之矩的概念 60

3.2.2 合力矩的定理 62

3.3 空间力系的平衡方程及应用 63

3.3.1 空间任意力系的平衡条件及平衡方程 63

3.3.2 空间汇交力系的平衡方程 64

3.3.3 空间平行力系的平衡方程 64

3.3.4 空间力系平衡方程的应用 65

3.4 重心与形心 68

3.4.1 重心的概念 68

3.4.2 重心坐标公式 68

3.4.3 均质物体的重心与形心 69

3.4.4 均质薄板的重心与形心 69

3.4.5 物体重心与形心的求法 70

思考题 73

习题 73

第4章 运动力学 76

4.1 质点的运动 76

4.1.1 自然表示法 76

4.1.2 直角坐标表示法 80

4.1.3 矢量表示法 83

4.2 刚体的运动 83

4.2.1 刚体的平动 83

4.2.2 刚体的定轴转动 85

4.3 点的合成运动 88

4.3.1 点的合成运动的概念 88

4.3.2 点的速度合成定理 89

4.4 刚体的平面运动 92

4.4.1 刚体平面运动的基本概念 92

4.4.2 平面图形的运动方程和平面图形运动的分解 93

4.4.3 平面图形上各点的速度 94

思考题 98

习题 99

第5章 动力学 103

5.1 质点动力学基础 103

5.1.1 动力学基本定律 103

5.1.2 质点动力学基本方程及应用 104

5.2 刚体动力学基础 108

5.2.1 平动刚体的动力学方程 108

5.2.2 刚体绕定轴转动的基本方程 110

5.2.3 刚体的转动惯量 111

5.2.4 刚体绕定轴转动的动力学问题 114

5.3 动静法——达朗贝尔原理 116

5.3.1 惯性力的概念 116

5.3.2 质点的动静法 117

5.3.3 质点系的动静法 119

5.3.4 刚体惯性力系的简化 120

5.4 动能定理 123

5.4.1 功和功率 123

5.4.2 质点、质点系和刚体的动能 128

5.4.3 动能定理及应用 129

思考题 132

习题 135

第二篇 材料力学 143

第6章 材料力学的基本概念 143

6.1 变形固体的基本假设 143

6.2 外力及其分类 143

6.3 内力、截面法和应力的概念 144

6.4 杆件变形的基本形式 145

第7章 轴向拉伸和压缩 147

7.1 轴向拉伸和压缩的概念 147

7.2 拉、压杆横截面上的内力 148

7.3 拉、压杆横截面上的应力 150

7.4 拉（压）杆的变形与胡克定律 152

7.4.1 绝对变形 152

7.4.2 相对变形 152

7.4.3 泊松（S.D.Poisson）比 153

7.4.4 胡克定律 153

7.5 拉、压时材料的力学性能 155

7.5.1 低碳钢拉伸时的力学性能 156

7.5.2 铸铁拉伸时的力学性能 159

7.5.3 材料在压缩时的力学性能 159

7.6 轴向拉伸或压缩时的强度计算 160

7.7 拉、压超静定问题简介 164

7.8 应力集中的概念 167

思考题 168

习题 169

第8章 剪切和挤压 177

8.1 剪切实用计算 177

8.2 挤压实用计算 179

思考题 181

习题 181

第9章 圆轴扭转 183

9.1 外力偶矩、扭矩与扭矩图 183

9.2 横截面上的切应力分析与强度计算 186

9.3 变形与刚度条件 193

思考题 197

习题 197

第10章 梁的弯曲 201

10.1 平面弯曲简介 201

10.1.1 平面弯曲的概念 201

10.1.2 梁的载荷分类 201

10.1.3 梁的支座类型 203

10.1.4 梁的类型 203

10.2 梁弯曲时横截面上的内力 204

10.2.1 剪力和弯矩 204

10.2.2 剪力图和弯矩图 205

10.2.3 剪力、弯矩和载荷分布集度之间的微分关系 209

10.3 梁的弯曲应力与强度计算 213

10.3.1 梁的纯弯曲 213

10.3.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力 214

10.3.3 惯性矩 217

10.3.4 弯曲正应力的计算 219

10.3.5 梁弯曲时的强度计算 220

10.4 提高梁抗弯能力的措施 223

10.4.1 合理布置梁的支座 223

10.4.2 合理布置载荷 224

10.4.3 选择梁的合理截面 225

10.5 梁的弯曲变形和刚度条件 226

10.5.1 挠度和转角的概念 226

10.5.2 用积分法求梁的变形 227

10.5.3 叠加法求梁的变形 228

10.5.4 梁的刚度条件 230

10.5.5 提高梁弯曲刚度的措施 230

思考题 230

习题 231

第11章 组合变形 239

11.1 概述 239

11.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 240

11.3 应力状态 244

11.4 强度理论 247

11.5 弯曲与扭转的组合变形 249

思考题 253

习题 253

第12章 压杆稳定 258

12.1 压杆稳定的概念 258

12.2 细长压杆的临界力 259

12.2.1 两端铰支压杆的临界力 259

12.2.2 其他支承情况下压杆的临界力 259

12.3 压杆的临界应力 260

12.3.1 临界应力 260

12.3.2 欧拉公式的适用范围 261

12.3.3 超过比例极限时压杆的临界应力 261

12.4 压杆的稳定计算 263

12.5 提高压杆稳定性的措施 265

思考题 265

习题 267

参考文献 270