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第1章 静力学基础 3

第一节 静力学公理 3

第二节 约束和约束力 5

一、柔性约束 5

二、光滑面约束 6

三、光滑铰链约束 6

四、固定端约束 8

第三节 物体的受力分析和受力图 8

小结 10

思考与练习题 11

第2章 平面汇交力系与平面力偶系 15

第一节 平面汇交力系合成与平衡的几何法 15

一、平面汇交力系合成的几何法——力多边形法则 15

二、平面汇交力系平衡的几何条件 16

第二节 平面汇交力系合成与平衡的解析法 17

一、平面汇交力系合成的解析法 17

二、平面汇交力系平衡的解析条件 18

第三节 平面力对点之矩 19

二、合力矩定理 20

一、力矩的概念 20

第四节 平面力偶 21

一、力偶与力偶矩 21

二、力偶的性质 21

三、平面力偶系的合成与平衡条件 21

小结 23

思考与练习题 24

二、平面任意力系向作用面内一点的简化：主矢和主矩 28

一、力的平移定理 28

第一节 平面任意力系向作用面内一点的简化 28

第3章 平面任意力系 28

三、平面任意力系简化结果的分析 29

第二节 平面任意力系的平衡方程 30

一、平面任意力系的平衡方程 30

二、平面任意力系平衡方程的其他形式 31

三、平面任意力系平衡方程的解题步骤 31

四、平面平行力系的平衡方程 33

第三节 静定与超静定问题及物体系统的平衡 34

一、静定与超静定问题的概念 34

二、物系的平衡 35

一、节点法 36

第四节 平面简单桁架内力的计算 36

二、截面法 38

小结 38

思考与练习题 39

第4章 空间力系 44

第一节 空间汇交力系的合成与平衡 44

一、力在空间直角坐标轴上的投影 44

二、空间汇交力系的合成与平衡 46

一、力对轴之矩 47

第二节 力对轴之矩 47

二、合力矩定理 48

第三节 空间任意力系和平行力系的平衡方程 48

一、空间任意力系的平衡条件及平衡方程 49

二、空间平行力系的平衡方程 49

第四节 重心 51

一、重心的概念及坐标 51

二、求重心的几种方法 52

思考与练习题 57

小结 57

第5章 摩擦 61

第一节 滑动摩擦 61

一、静滑动摩擦力和最大静滑动摩擦力 61

二、动摩擦力与动摩擦定律 62

第二节 摩擦角和自锁 63

一、摩擦角 63

二、自锁 63

第三节 考虑滑动摩擦时的平衡问题 64

第四节 滚动摩擦简介 67

小结 68

思考与练习题 69

第6章 点的运动学 71

第一节 矢径法 71

一、点的运动方程 71

二、点的速度 71

三、点的加速度 72

第二节 直角坐标法 72

一、点的直角坐标运动方程 72

二、点的速度和加速度在直角坐标轴上的投影 73

第三节 自然法 75

一、用弧坐标建立点的运动方程 75

二、自然轴系 76

三、用自然坐标表示点的速度 76

四、用自然坐标表示点的加速度 76

五、点的运动的几种特殊情况 78

小结 81

思考与练习题 82

第一节 刚体的平行移动 86

第7章 刚体的简单运动 86

第二节 刚体绕定轴的转动 87

一、转动方程 88

二、角速度 88

三、角加速度 88

四、定轴转动刚体上各点的速度和加速度 89

第三节 定轴传动系统的传动比 90

一、齿轮传动 91

二、带传动 91

小结 92

思考与练习题 93

第8章 点的合成运动 95

第一节 点的合成运动的基本概念 95

第二节 点的速度合成定理 97

第三节 点的加速度合成定理 100

一、牵连运动为平动时的加速度合成定理 100

二、牵连运动为转动时的加速度合成定理 101

小结 104

思考与练习题 105

第一节 刚体的平面运动方程和运动分解 108

第9章 刚体的平面运动 108

第二节 求平面图形内各点速度的基点法和速度投影法 110

一、基点法 111

二、速度投影法 113

第三节 求平面图形内各点速度的瞬心法 113

一、速度瞬心和瞬心法 113

二、瞬心位置的确定 114

三、平面图形上各点的速度及其分布 115

第四节 用基点法求平面图形内各点的加速度 117

思考与练习题 118

小结 118

第10章 动力学基础 122

第一节 质点动力学基本方程 122

一、动力学基本定律 122

二、质量与重力的关系以及国际单位制 123

三、质点动力学基本方程及应用 123

第二节 质心运动定理 126

一、质心的概念 126

三、质心运动守恒定律 127

二、质心运动定理 127

第三节 动量定理 128

一、质点动量定理 128

二、质点系的动量定理 129

第四节 动量矩定理 132

一、动量矩 132

二、转动惯量 133

三、动量矩定理 133

第五节 刚体绕定轴转动的微分方程 136

小结 138

思考与练习题 139

第11章 达朗贝尔原理（动静法） 143

第一节 达朗贝尔原理 143

一、惯性力及质点的达朗贝尔原理 143

二、质点系的达朗贝尔原理 143

第二节 刚体惯性力系的简化 145

一、惯性力系的主矢 145

二、惯性力系的主矩 145

小结 149

思考与练习题 150

第12章 动能定理 153

第一节 功 153

一、常力的功 153

二、变力的功 153

四、几种常见力的功 154

三、合力的功 154

一、质点的动能 157

第二节 动能 157

二、质点系的动能 158

三、刚体的动能 158

第三节 动能定理 159

一、质点动能定理 159

二、质点系的动能定理 160

三、刚体的动能定理 161

第四节 功率与机械效率 163

小结 165

思考与练习题 166

第13章 轴向拉伸与压缩 175

第一节 轴向拉伸与压缩的概念 175

第二节 拉压杆横截面上的内力 175

一、内力的概念 175

二、截面法 175

第2篇 175

三、轴力图 176

一、应力的概念 177

第三节 拉压杆横截面和斜截面上的应力 177

二、横截面上的正应力 178

三、斜截面上的应力 179

一、纵向变形和横向变形 180

第四节 拉压杆的变形及虎克定律 180

四、切应力互等定理 180

二、虎克定律 181

一、拉伸实验和应力－应变曲线 183

第五节 材料拉压时的力学性能 183

二、低碳钢拉伸时的力学性能 184

四、材料在压缩时的力学性能 186

三、其他材料在拉伸时的力学性能 186

材料力学 188

二、拉（压）杆的强度条件 188

一、极限应力、许用应力和安全系数 188

第六节 拉压杆的强度计算 188

三、强度条件的应用 189

第七节 拉伸和压缩时的静不定问题 190

一、静不定概念及其解法 190

二、装配应力 192

三、温度应力 192

第八节 应力集中的概念 193

小结 194

思考与练习题 195

一、剪切的概念 201

第14章 剪切与挤压 201

第一节 剪切的概念及剪切虎克定律 201

二、剪切虎克定律 202

第二节 剪切的实用计算 203

第三节 挤压的实用计算 204

一、挤压的概念 204

二、挤压的实用计算 204

第四节 应用实例 205

小结 208

思考与练习题 208

第15章 扭转 212

第一节 扭转的概念 212

第二节 扭矩与扭矩图 212

一、外力偶矩的计算 212

二、扭矩与扭矩图 213

第三节 圆轴扭转时的应力与强度计算 214

一、圆轴扭转时的应力 214

三、圆轴扭转强度计算 216

二、极惯性矩Ip的计算 216

第四节 圆轴扭转时的变形与刚度计算 218

一、圆轴扭转时的变形计算 218

二、圆轴扭转时的刚度计算 219

第五节 提高圆轴的强度和刚度的措施 221

一、从材料方面 221

二、从最大扭矩值|Mn|max方面 222

三、从Ip或Wn方面 222

小结 223

思考与练习题 224

第16章 弯曲内力 227

第一节 概述 227

一、平面弯曲的概念 227

二、梁的分类 228

第二节 梁横截面上的内力 228

第三节 剪力图与弯矩图 230

一、弯矩、剪力与载荷集度间的关系 234

二、剪力图和弯矩图的特征 234

第四节 弯矩、剪力与载荷集度间的关系及微分关系作图法 234

三、微分关系作图法的应用 235

小结 237

思考与练习题 238

第17章 梁弯曲时的强度与刚度计算 242

第一节 弯曲正应力的计算 242

一、纯弯曲与横力弯曲 242

二、纯弯曲时正应力公式的推导 242

一、定义法（或积分法） 246

第二节 惯性矩的计算 246

二、平行移轴定理 248

三、组合法 248

第三节 弯曲切应力简介 250

一、矩形截面梁横截面上的切应力 250

二、横截面上的最大切应力公式 250

第四节 梁弯曲时的强度计算 251

第五节 梁的弯曲变形概述 255

第六节 用积分法求梁的变形 256

一、挠曲线近似微分方程 256

二、用积分法求梁的变形 257

第七节 用叠加法求梁的变形 260

第八节 梁的刚度校核 266

一、梁的刚度校核 266

二、实例 266

第九节 简单静不定梁 267

第十节 提高梁的强度和刚度的措施 269

一、选择梁的合理截面 270

二、合理布置支座位置及增加约束 271

三、合理地布置载荷 271

小结 272

思考与练习题 274

第18章 应力状态和强度理论 279

第一节 应力状态的概念 279

一、点的应力状态 279

二、点的应力状态的研究方法 279

三、应力状态的分类 280

第二节 平面应力状态分析 280

一、斜截面上的应力计算（解析法） 280

二、应力圆（图解法） 282

三、主应力和最大切应力的确定 284

第三节 三向应力状态及最大切应力 286

第四节 广义虎克定律 288

第五节 强度理论简介 290

一、强度理论的概念 290

二、常用的强度理论 291

三、四种强度理论的适用范围 293

小结 294

思考与练习题 296

第一节 概述 300

第19章 组合变形的强度计算 300

第二节 拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算 301

第三节 弯曲与扭转组合变形的强度计算 304

小结 308

思考与练习题 309

第20章 压杆稳定 314

第一节 压杆稳定的概念 314

一、压杆失稳现象 314

一、两端铰支压杆的临界压力 315

第二节 细长压杆的临界压力 315

二、平衡的稳定性 315

二、其他约束情况下压杆的临界压力 317

第三节 欧拉公式的应用范围及经验公式 318

一、欧拉公式的应用范围 318

二、经验公式 319

第四节 压杆的稳定性校核 321

第五节 提高压杆稳定性的措施 323

一、合理选择材料 323

二、合理选择截面 324

三、改善约束条件 324

四、减小压杆的长度 324

小结 325

思考与练习题 326

第一节 构件做匀加速直线运动或匀速转动时的应力计算 329

一、构件做匀加速直线运动时的应力计算 329

第21章 动载荷 329

二、构件匀速转动时的应力计算 330

第二节 冲击载荷 332

一、冲击的概念 332

二、冲击过程的假设 332

三、冲击应力的计算 333

第三节 交变应力及其循环特征 334

一、交变应力的概念 334

二、交变应力循环曲线的特征 335

三、交变应力的类型 336

二、材料的持久极限及其测定 337

第四节 疲劳破坏和持久极限 337

一、构件的疲劳破坏及其产生的原因 337

一、应力集中的影响 339

第五节 影响持久极限的因素及强度计算简介 339

二、构件尺寸的影响 339

三、表面加工质量的影响 340

小结 341

思考与练习题 343

附录A 型钢表 347

附录B 主要符号表 351

参考文献 353