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第0章 总论 1

0.1力学在工程技术和教育中的作用 1

0.2工程力学的历史与发展 2

0.3工程力学的任务 5

0.4工程力学的思维方法和学习方法 5

第1章 静力学基本概念和物体受力分析 9

1.1静力学基本概念 9

1.1.1力的概念、力系及分类 9

1.1.2力系与平衡力系 10

1.1.3力的投影 10

1.1.4刚体的概念 11

1.1.5力矩的概念 11

1.1.6力偶的概念及性质 12

1.2静力学基本原理 14

1.2.1力的平行四边形法则（矢量合成法则） 14

1.2.2二力平衡公理 14

1.2.3加减平衡力系公理 15

1.2.4作用和反作用公理 16

1.3约束和约束力、受力分析 17

1.3.1基本概念 17

1.3.2常见约束及其约束力 17

1.3.3物体的受力分析和受力图 21

本章小结 25

思考题 26

习题 29

第2章 平面力系的简化和平衡 32

2.1平面汇交力系 32

2.1.1平面汇交力系合成和平衡的几何法 32

2.1.2平面汇交力系合成和平衡的解析法 35

2.2平面力偶系 38

2.2.1平面力偶系的合成 38

2.2.2平面力偶系的平衡 38

2.3平面一般力系 40

2.3.1平面一般力系的简化 40

2.3.2平面一般力系简化结果的进一步分析、合力矩定理 41

2.3.3平面一般力系的平衡条件 42

2.4考虑摩擦时的平衡问题 46

2.4.1基本概念 46

2.4.2摩擦角和自锁现象 48

2.4.3考虑摩擦时物体的平衡问题 49

2.5静定与静不定的概念、物体系统的平衡 50

2.5.1静定与静不定的概念 50

2.5.2物体系统的平衡 51

本章小结 55

思考题 56

习题 58

第3章 空间力系的简化和平衡 66

3.1力在空间直角坐标轴上的投影 66

3.1.1直接投影法 66

3.1.2二次投影法 66

3.2力对轴之矩 66

3.3空间力系的平衡方程 68

3.4重心 72

3.4.1重心的概念及坐标公式 72

3.4.2确定物体重心的方法 74

本章小结 76

思考题 76

习题 77

第4章 材料力学的基本概念 82

4.1引言 82

4.1.1材料力学的任务 82

4.1.2材料力学的研究对象 82

4.2材料的基本假定 83

4.21均匀连续性假定 83

4.2.2各向同性假定 83

4.2.3小变形假定 83

4.3杆件变形的基本形式 84

4.3.1拉伸和压缩 84

4.3.2剪切 84

4.3.3扭转 84

4.3.4平面弯曲 84

4.3.5组合变形 85

4.4弹性杆件的内力与截面法 86

4.5基本变形的内力及符号规定 87

4.5.1轴向拉伸和压缩 87

4.5.2扭转 88

4.5.3平面弯曲 89

4.6应力与应变的概念 92

4.6.1应力的概念 92

4.6.2应变的概念 92

本章小结 93

思考题 94

习题 95

第5章 轴向拉伸和压缩 97

5.1杆件轴向拉压的概念与轴力图 97

5.1.1杆件轴向拉压的概念与实例 97

5.1.2拉压杆的轴力与轴力图 97

5.2杆件轴向拉压时横截面上的应力与强度计算 98

5.2.1拉压杆横截面上的应力 98

5.2.2拉压杆的强度条件 99

5.3材料的力学性质 103

5.3.1试验设备与试件 103

5.3.2低碳钢拉伸时的力学性质 104

5.3.3铸铁拉伸时的力学性质 106

5.3.4其他材料拉伸时的力学性能 106

5.3.5材料在压缩时的力学性能 106

5.3.6材料的韧性 108

5.3.7材料的蠕变与疲劳 109

5.3.8安全因数与许用应力 110

5.4直杆拉伸和压缩时的变形 110

5.4.1轴向变形、胡克定律 110

5.4.2横向变形、横向线应变和泊松比 111

5.5简单的拉压静不定问题 113

5.5.1静不定问题的概念与解法 113

5.5.2装配应力 115

5.5.3温度应力 116

本章小结 117

思考题 117

习题 119

第6章 圆轴扭转 125

6.1圆轴扭转概念与扭矩图 125

6.1.1圆轴扭转概念与实例 125

6.1.2外力偶矩计算 126

6.1.3圆轴扭转时的内力图 126

6.2扭转的基本理论 127

6.2.1薄壁圆筒的扭转 127

6.2.2切应力互等定理 128

6.2.3剪切胡克定律 129

6.3圆轴扭转时的应力与变形 129

6.3.1圆轴扭转的应力 129

6.3.2圆轴扭转的变形 131

6.3.3极惯性矩和抗扭截面系数 132

6.4圆轴扭转的强度和刚度计算 133

6.4.1圆轴扭转的强度条件 133

6.4.2圆轴扭转的刚度条件 134

本章小结 136

思考题 137

习题 139

第7章 平面弯曲 143

7.1平面弯曲的概念与实例 143

7.2平面弯曲时梁的内力——剪力和弯矩 144

7.2.1基本方法画内力图 144

7.2.2简便方法画内力图 147

7.3弯曲正应力和强度计算 150

7.3.1平面弯曲时梁横截面上的正应力 150

7.3.2梁的正应力强度条件和强度计算 154

7.4梁的弯曲切应力 157

7.4.1矩形截面梁的弯曲切应力 157

7.4.2圆形截面梁的弯曲切应力 159

7.4.3工字形截面梁的弯曲切应力 159

7.4.4弯曲切应力强度计算 160

7.5梁的位移分析与刚度计算 161

7.5.1基本概念 161

7.5.2积分法求梁的位移 162

7.5.3叠加法求梁的位移 167

7.5.4梁的刚度计算 169

7.6简单的静不定梁 170

7.7提高梁抗弯能力的措施 172

7.7.1提高梁强度的措施 172

7.7.2提高梁刚度的措施 175

本章小结 177

思考题 178

习题 179

第8章 应力状态与强度理论 185

8.1引言 185

8.1.1应力状态的概念 185

8.1.2应力状态的研究方法 185

8.1.3应力状态的分类 185

8.2平面应力状态 186

8.2.1任意斜截面的应力 186

8.2.2主应力 187

8.2.3图解法分析平面应力状态 189

8.3空间应力状态简介 192

8.3.1空间应力状态的应力圆 192

8.3.2广义胡克定律 193

8.4强度理论的基本概念 195

8.5强度理论 196

8.5.1最大拉应力理论（第一强度理论） 196

8.5.2最大伸长线应变理论（第二强度理论） 197

8.5.3最大切应力理论（第三强度理论） 197

8.5.4形状改变比能理论（第四强度理论） 198

本章小结 199

思考题 199

习题 201

第9章 组合变形 205

9.1组合变形概述 205

9.2斜弯曲的强度计算 206

9.3拉伸（压缩）与弯曲的组合 207

9.3.1杆件同时承受轴向载荷和横向载荷 207

9.3.2偏心拉压 210

9.4弯曲和扭转组合变形的强度计算 213

本章小结 216

思考题 216

习题 217

第10章 应力的近似计算 223

10.1剪切与挤压的概念 223

10.2剪切与挤压的工程实用计算 224

10.2.1剪切的实用计算 224

10.2.2挤压的实用计算 225

10.3连接件的剪切与挤压强度计算算例 226

10.4焊接的近似计算 230

10.5应力集中问题 231

本章小结 233

思考题 234

习题 235

第11章 压杆稳定 239

11.1压杆稳定性的概念 239

11.1.1平衡的稳定性 240

11.1.2压杆稳定性的概念 240

11.2细长压杆的临界载荷、欧拉公式 241

11.2.1两端铰支细长压杆的临界载荷 241

11.2.2其他约束情况下细长压杆的临界载荷 242

11.3压杆分类、临界应力总图 243

11.3.1临界应力与柔度的概念 243

11.3.2欧拉公式的适用范围、细长杆 244

11.3.3压杆分类、临界应力总图 244

11.4压杆的稳定性计算 247

11.5提高压杆稳定性的措施 249

本章小结 250

思考题 251

习题 253

第12章 交变应力与疲劳强度 257

12.1交变应力及其描述 257

12.1.1交变应力 257

12.1.2有关交变应力的基本概念 258

12.1.3几种典型的交变应力 258

12.2疲劳的概念与材料的疲劳极限 259

12.2.1疲劳 259

12.2.2材料的疲劳极限与应力-寿命曲线 259

12.3影响疲劳极限的主要因素 260

12.3.1应力集中对疲劳极限的影响 260

12.3.2构件尺寸对疲劳极限的影响 261

12.3.3表面加工质量对疲劳极限的影响 261

12.3.4其他因素对疲劳极限的影响 262

12.3.5提高构件疲劳强度的措施 262

12.4疲劳强度计算 262

12.4.1对称循环下构件的疲劳强度条件 262

12.4.2非对称循环下构件的疲劳强度条件 263

本章小结 263

思考题 263

习题 265

第13章 工程结构的力学模型 266

13.1结构分析的基本过程 266

13.2工程结构的类型与简化 267

13.2.1常见的工程构件 267

13.2.2结构的分类 268

13.3载荷的类型与简化 270

13.3.1载荷 270

13.3.2圣维南原理 271

13.4支座与连接 272

13.5结构简化与力学模型的实例 274

13.6机构与结构 276

本章小结 278

附录A平面图形的几何性质 279

A.1静矩、形心及其相互关系 279

A.2惯性矩、极惯性矩、惯性积、惯性半径 279

A.3平行移轴公式、组合图形的惯性矩 281

A.4主轴与形心主轴、主惯性矩与形心主惯性矩 283

思考题 283

习题 285

附录B型钢规格表 287

附录C测试题 298

试题1 工科专业2008年硕士研究生入学考试试题 298

试题2工程力学课程期末试题 301

附录D习题答案 304

参考文献 312