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绪论 1

上篇　静力平衡分析 4

第1章 静力学的基本概念与受力分析 4

1.1　静力学的基本概念 4

1.1.1　刚体的概念 4

1.1.2　平衡的概念 5

1.1.3　力的概念 5

1.1.4　力系的概念 6

1.2　静力学的基本公理 6

1.3　约束与约束反力 9

1.3.1　约束的概念 9

1.3.2　约束的基本类型 10

1.4　物体的受力分析 13

1.5　实训 17

1.6　习题 17

第2章　平面汇交力系 21

2.1　平面汇交力系的合成 21

2.1.1　平面汇交力系合成的几何法 21

2.1.2　力在直角坐标轴上的投影 22

2.1.3　合力投影定理 23

2.1.4　平面汇交力系合成的解析法 24

2.2　平面汇交力系的平衡 25

2.2.1　平面汇交力系平衡的几何法 25

2.2.2　平面汇交力系平衡的解析法 26

2.3　实训 29

2.4　习题 30

第3章 力矩和力偶 34

3.1　力对点的矩 34

3.1.1　力对点的矩的概念 34

3.1.2　力矩的计算 35

3.1.3　合力矩定理 36

3.2　平面力偶与力偶矩 36

3.2.1　力偶与力偶矩 37

3.2.2　平面力偶等效的条件 38

3.2.3　力偶的性质 38

3.2.4　平面力偶系的合成与平衡 38

3.3　力线的平移定理 40

3.3.1　力线平移定理 40

3.3.2　固定端约束 41

3.4　实训 42

3.5　习题 42

第4章　平面任意力系 47

4.1　平面任意力系的简化 47

4.1.1　平面任意力系的简化及结果 47

4.1.2　平面任意力系简化结果的分析 48

4.2　平面任意力系的平衡及平衡方程的应用 49

4.2.1　平面任意力系平衡方程的应用式 49

4.2.2　平面任意力系平衡方程的应用 50

4.2.3　平面平行力系 53

4.3　简单多刚体系统的平衡问题 55

4.3.1　静定与静不定问题的概念 55

4.3.2　简单多刚体系统的平衡 55

4.4　摩擦问题简介 58

4.4.1　滑动摩擦 58

4.4 2　有滑动摩擦时的平衡问题 61

4.5　实训 63

4.6　习题 64

第5章 空间力系与重心 71

5.1　力在空间直角坐标系中的投影 71

5.1.1　力在空间直角坐标轴上的投影 71

5.1.2　合力投影定理 73

5.2　力对轴的矩 74

5.2.1　力对轴的矩的概念 74

5.2.2　合力矩定理 75

5.3　空间力系的平衡 76

5.3.1　空间力系的平衡方程 77

5.3.2　空间力系平衡方程式的应用 77

5.3.3　空间力系平衡应用举例 77

5.4　物体的重心 80

5.4.1　空间平行力系中心 80

5.4.2　物体的重心 81

5.5　实训 85

5.6　习题 86

中篇　材料力学 90

第6章 材料力学基本概念 90

6.1　材料力学的任务 90

6.1.1　构件的承载能力 90

6.1.2　材料力学的任务 91

6.2　变形体的性质及基本假设 91

6.3　构件变形的基本形式 92

6.4　习题 93

第7章　拉伸与压缩 94

7.1　轴向拉伸与压缩的概念 94

7.2　轴向拉伸与压缩时杆件横截面上的内力与应力 95

7.2.1　轴向拉伸与压缩杆件的内力 95

7.2.2　轴向拉伸与压缩杆件横截面的应力 97

7.3　杆件拉伸与压缩时的变形、虎克定律 99

7.3.1　变形、应变的概念 99

7.3.2　横向变形系数 100

7.3.3　虎克定律 100

7.4　材料拉伸与压缩时的机械性能 101

7.4.1　拉伸实验与应力-应变曲线 101

7.4.2　材料拉伸时的力学性能 102

7.4.3　材料压缩时的力学性能 104

7.5　杆件拉伸与压缩时的强度计算 105

7.5.1　极限应力、许用应力、安全系数 105

7.5.2　拉（压）杆的强度条件 106

7.6　杆件系统静不定问题简介 109

7.6.1　求解静不定问题的基本方法 109

7.6.2　装配应力 111

7.6.3　温度应力 113

7.7　实训 114

7.8　习题 115

第8章　剪切与挤压 120

8.1　剪切与挤压的概念 120

8.1.1　剪切的概念 120

8.1.2　挤压的概念 121

8.2　剪切和挤压的实用计算 122

8.2.1　剪切的实用计算 122

8.2.2　挤压的实用计算 123

8.3　剪切虎克定律与切应变 126

8.3.1　剪切虎克定律与切应变 126

8.3.2　切应力的互等 127

8.4　实训 127

8.5　习题 127

第9章　圆轴扭转 131

9.1 圆轴扭转的概念——扭转内力 131

9.1.1　圆轴扭转的概念 131

9.1.2　圆轴扭转时的内力计算 132

9.2　圆轴扭转时的应力和变形 134

9.2.1 圆轴扭转时横截面上的应力 134

9.2.2　圆轴扭转时横截面上的最大切应力 136

9.2.3　圆截面极惯性矩与抗扭截面系数 136

9.2.4　圆轴扭转时的变形 138

9.3　圆轴扭转时的强度和刚度计算 139

9.3.1 圆轴扭转时的强度计算 139

9.3.2　圆轴扭转时的刚度计算 141

9.4　实训 142

9.5　习题 143

第10章　平面弯曲 147

10.1　平面弯曲的概念 147

10.2　梁的计算简图及分类 148

10.2.1　梁受力模型的简化 148

10.2.2　梁上作用力的荷载的简化 148

10.2.3　梁的约束支座的简化 149

10.2.4　梁简化后的基本形式 149

10.3　梁的内力计算 149

10.3.1　剪力和弯矩 149

10.3.2　剪力图和弯矩图 152

10.4　弯矩、剪力和梁上分布荷载集度之间的关系 156

10.4.1　弯矩、剪力和荷载集度间的关系 156

10.4.2　利用弯矩、剪力和荷载集度之间的关系画剪力图和弯矩图 157

10.5　梁纯弯曲时横截面上的正应力 159

10.5.1　纯弯曲的概念 160

10.5.2　纯弯曲时梁横截面上的正应力计算 160

10.5.3　常用截面的轴惯性矩的计算 162

10.6　弯曲切应力简介 163

10.6.1　矩形截面梁 163

10.6.2　工字形截面梁 164

10.6.3　圆形截面梁和圆环形截面梁 164

10.7　梁的强度计算 165

10.7.1　梁弯曲时的强度条件 165

10.7.2　梁弯曲时的强度计算 165

10.8　梁的弯曲变形 168

10.8.1　梁的挠度和转角的概念 169

10.8.2　积分法计算梁的变形 169

10.8.3　叠加法计算梁的变形 170

10.8.4　梁的刚度计算 174

10.8.5　提高梁的强度的措施 175

10.9　实训 178

10.10　习题 179

第11章　应力状态及强度理论 188

11.1　应力状态的概念 188

11.1.1　点应力状态 188

11.1.2　主应力与主平面 190

11.1.3　应力状态的分类 190

11.2　平面应力状态分析 191

11.2.1　解析法计算任意斜截面上的应力 191

11.2.2　图解法计算任意斜截面上的应力 192

11.2.3　最大正应力与最大切应力 193

11.3　广义虎克定律 196

11.4　强度理论简介 197

11.4.1　工程中常用的四种强度理论 198

11.4.2　强度理论的应用举例 199

11.5　实训 200

11.6　习题 201

第12章　构件组合变形时的强度计算 205

12.1　组合变形概述 205

12.2　弯曲与拉伸（压缩）的组合变形 206

12.2.1　构件受横向力与轴向力的组合作用 206

12.2.2　构件受到偏心轴向力的作用 209

12.3　扭转与弯曲的组合 212

12.4　实训 216

12.5　习题 217

第13章　压杆稳定 220

13.1　压杆稳定的概念 220

13.2　压杆的临界力计算 221

13.2.1　欧拉公式 221

13.2.2　临界应力 223

13.2.3　欧拉公式的使用范围 223

13.3　压杆的稳定性计算 227

13.4　提高压杆稳定性的措施 229

13.4.1　合理选择截面形状 229

13.4.2　合理选择压杆两端的约束 230

13.4.3　合理选择压杆的有效长度 230

13.5　实训 231

13.6　习题 231

下篇　运动分析与动力分析 235

第14章　质点和刚体的运动学 235

14.1　点的运动 235

14.1.1　确定动点位置的方法 235

14.1.2　动点速度和加速度的自然坐标表示法 239

14.1.3　动点速度和加速度的直角坐标表示法 241

14.2　刚体的基本运动 246

14.2.1　刚体的平行移动 246

14.2.2　刚体的绕定轴转动 247

14.3　点的合成运动 252

14.3.1　点的合成运动的概念 252

14.3.2　点的速度合成定理 253

14.4　刚体的平面运动 257

14.4.1　刚体平面运动概述 257

14.4.2　求平面图形上各点运动速度的基点法、速度投影法与瞬心法 259

14.4.3　用基点法求平面图形上各点运动的加速度 267

14.5 实训 272

14.6　习题 273

第15章　动力学基础 280

15.1　质点动力学基本方程 280

15.1.1　动力学基本定律 281

15.1.2　力学单位制 282

15.1.3　质点动力学的基本方程 282

15.2　定轴转动刚体动力学的基本方程 287

15.2.1　刚体绕定轴转动的动力学基本方程 287

15.2.2　转动惯量 288

15.2.3　刚体绕定轴转动动力学的两类问题 290

15.3　动静法 292

15.3.1　质点的动静法 292

15.3.2　刚体惯性力系的简化 294

15.4　实训 298

15.5　习题 299

第16章　动力学基本定理 302

16.1　动量定理 302

16.1.1　动量和冲量 302

16.1.2　动量定理 303

16.1.3　质点系动量守恒定理 307

16.2　动量矩定理 309

16.2.1　动量矩 309

16.2.2　动量矩定理 311

16.3　动能定理 317

16.3.1　功 317

16.3.2　功率和机械效率 323

16.3.3　动能定理 325

16.4　动力学问题的综合 332

16.5　实训 335

16.6　习题 336

第17章　动荷载简介 341

17.1　动荷载与交变应力 341

17.1.1　动荷载 341

17.1.2　交变应力 343

17.2　材料的持久极限与其影响因素 345

17.2.1　材料的持久极限 345

17.2.2　影响持久极限的因素及疲劳强度计算简介 346

17.3　实训 349

17.4　习题 349

附录A　型钢表 351

附录B　参考答案 364

参考文献 374