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第一篇　静力学 1

引言 1

第1章　静力学基本概念和物体受力分析 2

1.1　静力学的两个基本概念 2

1.1.1 刚体的概念 2

1.1.2 力的概念 2

1.2　静力学公理 3

1.2.1 力的平行四边形法则 4

1.2.2　二力平衡公理 4

1.2.3　加减平衡力系公理 4

1.2.4　作用和反作用定律 5

1.3　约束和约束反力 6

1.4　物体的受力分析和受力图 8

思考题 11

习题 11

第2章　平面汇交力系 13

2.1　平面汇交力系的合成 14

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法——力多边形法则 14

2.1.2　平面汇交力系合成的解析法 16

2.2　平面汇交力系的平衡方程 19

2.2.1 几何条件 19

2.2.2　解析条件 20

思考题 23

习题 23

第3章　力矩和平面力偶系 25

3.1　力对点之矩与合力矩定理 25

3.1.1　力对点之矩 25

3.1.2　合力矩定理 26

3.2　平面力偶理论 27

3.2.1 力偶 27

3.2.2 力偶矩 27

3.2.3 同平面内力偶的等效定理 28

3.3　平面力偶系的合成和平衡条件 29

3.3.1 平面力偶系的合成 29

3.3.2　平面力偶系的平衡条件 29

思考题 31

习题 31

第4章　平面任意力系 34

4.1　力的平移定理 34

4.2　平面任意力系向平面内一点简化 35

4.2.1 利用力的平移定理对平面任意力系进行简化 35

4.2.2　固定端约束 37

4.3　平面任意力系的平衡条件 38

4.4　平面平行力系的平衡方程 40

4.5　静定与超静定问题以及物体系统的平衡 41

4.5.1　静定与超静定问题 41

4.5.2　物体系统的平衡 42

思考题 44

习题 45

第5章　摩擦 48

5.1　概述 48

5.1.1　摩擦的概念 48

5.1.2　摩擦的分类 48

5.1.3　研究摩擦的意义 48

5.2　滑动摩擦 49

5.2.1 静滑动摩擦力和静滑动摩擦定律 49

5.2.2　动滑动摩擦定律 51

5.2.3　摩擦角与自锁现象 51

5.3　考虑摩擦时的平衡问题举例 52

思考题 56

习题 56

第6章　空间力系 58

6.1　力沿直角坐标轴的分解和力在直角坐标轴上的投影 58

6.2　力对轴的矩 60

6.3　空间任意力系的平衡方程 61

6.4　空间平衡问题的平面解法 64

思考题 65

习题 65

第二篇 材料力学 67

引言 67

第7章　材料力学基本概念 69

7.1　变形固体的基本假设 69

7.1.1 变形固体的概念 69

7.1.2　变形固体的基本假设 69

7.1.3 弹性变形和塑性变形 70

7.2　杆件变形的基本形式 70

思考题 72

第8章　拉伸与压缩 73

8.1　轴向拉伸与压缩的概念和实例 73

8.2　轴向拉伸或压缩时横截面上的内力 74

8.2.1 构件内力的概念 74

8.2.2 截面法 74

8.2.3 轴力图 75

8.3　轴向拉伸或压缩时横截面上的应力 76

8.3.1 应力的概念 76

8.3.2　拉（压）杆截面上的应力 77

8.4　轴向拉伸或压缩时的变形 78

8.4.1　纵向变形 78

8.4.2　胡克定律 79

8.4.3　横向变形 80

8.5　材料在拉伸或压缩时的力学性能 81

8.5.1　材料的拉伸试验 81

8.5.2　材料在压缩时的力学性能 84

8.6　轴向拉（压）时杆件的强度计算 85

8.6.1 许用应力和安全系数 85

8.6.2　拉伸和压缩时的强度条件 86

8.7　应力集中的概念 88

8.8　简单拉（压）超静定问题 89

8.8.1 简单拉压超静定问题的解法 90

8.8.2　温度应力和装配应力的概念 91

8.9　圆柱形薄壁容器的应力计算 93

8.9.1 纵截面上的应力 93

8.9.2　横截面上的应力 93

思考题 94

习题 94

第9章　剪切与挤压 97

9.1　剪切的概念与实例 97

9.2　剪切的实用计算及强度条件 98

9.2.1 剪应力和剪应变 98

9.2.2　剪切强度条件 99

9.3　挤压的实用计算及强度条件 99

9.3.1 挤压概念及挤压应力的实用计算方法 99

9.3.2　挤压强度条件 101

思考题 105

习题 105

第10章　扭转 108

10.1　扭转的概念与实例 108

10.2　外力偶矩和扭矩的计算 109

10.2.1 外力偶矩的计算 109

10.2.2　扭矩的计算 110

10.2.3　扭矩图 110

10.3　薄壁圆筒的扭转试验 113

10.3.1 薄壁圆筒扭转的变形试验 113

10.3.2　剪应力互等定理 114

10.3.3　剪切胡克定律 114

10.4　圆轴扭转时的应力和强度条件 115

10.4.1 圆轴扭转时的应力 115

10.4.2 圆轴扭转剪应力的讨论 118

10.4.3 圆轴扭转时的强度条件 119

10.5　圆轴扭转时的变形和刚度条件 121

10.5.1 圆轴扭转时的变形计算 121

10.5.2 圆轴扭转时的刚度条件 122

思考题 124

习题 124

第11章　弯曲内力 127

11.1　弯曲的概念与实例 127

11.2　梁的计算简图以及静定梁的基本形式 128

11.2.1　梁的载荷 128

11.2.2　梁的支座 128

11.2.3　静定梁的基本形式 129

11.3　弯曲内力——剪力和弯矩 129

11.4　剪力图和弯矩图 132

11.4.1 剪力图和弯矩图绘制的基本方法 132

11.4.2　绘制剪力图和弯矩图实例 133

思考题 137

习题 137

第12章　弯曲应力 139

12.1　弯曲时的正应力 139

12.1.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力 139

12.1.2　纯弯曲梁正应力公式的推广 143

12.1.3 梁弯曲时任一截面上弯曲正应力的最大值 143

12.2　截面惯性矩的计算 144

12.2.1　矩形截面的惯性矩 144

12.2.2 圆形截面的惯性矩 144

12.3　梁弯曲正应力强度条件 146

12.3.1 剪切弯曲时全梁中最大正应力 146

12.3.2 弯曲正应力强度条件 146

12.4　提高梁弯曲强度的主要措施 149

12.4.1　选择合理的截面形状 149

12.4.2　合理布置载荷和支座位置 151

思考题 152

习题 152

第13章　弯曲变形 154

13.1　工程中的弯曲变形问题 154

13.2　挠曲线、挠度和转角 154

13.2.1 挠曲线 154

13.2.2　挠度和转角 155

13.3　梁的挠曲线近似微分方程 155

13.4　用积分法求梁的挠度和转角 157

13.5　用叠加法求梁的变形 160

13.6　梁的刚度校核 161

13.7　简单超静定梁的解法 161

13.7.1　超静定梁的概念 161

13.7.2　用变形比较法解超静定梁 162

思考题 163

习题 163

第14章　组合变形 165

14.1　组合变形的概念和实例 165

14.2　拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 165

14.3　圆轴弯曲与扭转的组合 170

14.4　强度理论简介 174

14.4.1　材料的破坏形式 174

14.4.2 复杂应力状态下的强度理论和强度条件 175

思考题 176

习题 176

第15章　压杆稳定 178

15.1　压杆稳定的概念 178

15.1.1 综述 178

15.1.2　压杆的临界载荷 179

15.2　细长压杆临界力的确定 179

15.2.1 两端铰支细长压杆的临界力公式 179

15.2.2　其他约束情况下压杆的临界力 180

15.3　临界应力与欧拉公式的适应范围 181

15.4　压杆的稳定计算 185

15.5　提高压杆稳定性措施 186

思考题 187

习题 187

第三篇 运动力学 189

引言 189

第16章　运动学 190

16.1　点的运动学 190

16.1.1 点的运动方程 190

16.1.2 点的速度和加速度 192

16.1.3 点的速度合成定理 198

16.2　刚体运动学 199

16.2.1 刚体的平动 200

16.2.2 刚体的定轴转动 201

16.3　刚体的平面运动 206

16.3.1 刚体平面运动的概念 206

16.3.2　平面运动刚体上各点的速度 207

思考题 210

习题 211

第17章　动力学 217

17.1　质点动力学 217

17.1.1 动力学基本定律 217

17.1.2　力学单位制 218

17.1.3　质点运动微分方程 218

17.2　刚体动力学 223

17.2.1 刚体平动动力学问题 223

17.2.2 刚体绕定轴转动的动力学基本方程 223

17.2.3　转动惯量 224

17.3　动静法 228

17.3.1 质点的动静法 228

17.3.2 刚体惯性力的简化 229

17.3.3 刚体的动静法 230

17.3.4　轴承的动反力 230

思考题 231

习题 231

第18章　功、功率及动能定理 236

18.1　功和功率 236

18.1.1　功的定义与计算 236

18.1.2　功率和机械效率 241

18.2　动能定理 242

18.2.1　动能 242

18.2.2　动能定理 245

思考题 250

习题 250

附录Ⅰ 常用图形的几何性质 254

附录Ⅱ 型钢表 255

附录Ⅲ 习题答案 260

参考文献 266