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目录 1

绪论 1

第一篇 静力学 3

第1章 静力学基础 3

1.1 静力学的基本概念 5

1.1.1 力的概念 5

1.1.2 平衡的概念 6

1.1.3 刚体的概念 6

1.2 静力学公理 6

1.2.1 二力平衡公理 7

1.2.2 加减平衡力系公理 7

1.2.3 力的平行四边形公理 8

1.2.4 作用与反作用公理 8

1.3 约束与约束反力 9

1.3.1 约束的概念 9

1.3.2 常见的约束类型及约束反力的画法 10

1.4 受力图 13

小结 17

思考题 17

习题 19

第2章 平面汇交力系 22

2.1 平面汇交力系的简化 22

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 22

2.1.2 平面汇交力系合成的解析法 24

2.2 平面汇交力系的平衡 26

2.2.1 平面汇交力系平衡的几何条件 26

2.2.2 平面汇交力系平衡的解析条件 28

小结 31

思考题 32

习题 33

3.1.1 力对点之矩 36

3.1 力对点之矩及合力矩定理 36

第3章 力矩和平面力偶系 36

3.1.2 合力矩定理 37

3.2平面力偶系 38

3.2.1 力偶及其基本性质 38

3.2.2 平面力偶系的合成与平衡 41

3.3 力的平移定理 42

小结 44

思考题 44

习题 45

第4章 平面任意力系 48

4.1 平面任意力系的简化及分析 49

4.1.1 平面任意力系向一点简化 49

4.1.2 平面任意力系的简化结果讨论 50

4.2 平面任意力系的平衡方程 52

4.2.1 平面任意力系的平衡方程 52

4.1.3 固定端约束 52

4.2.2 平面特殊力系的平衡方程 53

4.2.3 平面任意力系平衡方程的解题步骤 54

小结 57

思考题 58

习题 60

5.1 物体系统的平衡、静定与超静定问题 63

5.1.1 静定与超静定的概念 63

第5章 平面力系的拓宽及应用 63

5.1.2 物体系统的平衡 64

5.2 考虑摩擦时的平衡问题 67

5.2.1 滑动摩擦 67

5.2.2 摩擦角与自锁现象 69

5.2.3 考虑摩擦时的平衡问题 70

5.2.4 滚动摩擦简介 72

小结 74

思考题 75

习题 77

第6章 空间力系及重心 81

6.1 力在空间直角坐标轴上的投影 82

6.1.1 直接投影法 82

6.1.2 二次投影法 82

6.1.3 合力投影定理 83

6.2 力对轴之矩与合力矩定理 84

6.2.1 力对轴之矩的概念 84

6.2.2 合力矩定理 84

6.3 空间力系的平衡方程及其应用 86

6.3.1 空间任意力系的平衡方程 86

6.3.2 空间汇交力系的平衡方程 87

6.3.3 空间平行力系的平衡方程 87

6.3.4 空间力系平衡问题举例 87

6.4 重心的概念 93

6.4.1 重心的概念 93

6.4.2 重心坐标公式 94

6.4.3 重心及形心位置的求法 95

小结 99

思考题 101

习题 101

第二篇 材料力学 107

第7章 材料力学的基本概念 107

7.1 变形固体的基本假设 107

7.2 外力及其分类 108

7.3 内力、截面法和应力的概念 108

7.4 杆件变形的基本形式 110

小结 110

第8章 轴向拉伸和压缩 112

8.1 轴向拉伸和压缩的概念 112

8.2 拉、压杆横截面上的内力 113

8.3 拉、压杆横截面上的应力 115

8.4.1 绝对变形 117

8.4 拉（压）杆的变形与胡克定律 117

8.4.3 泊松（S.D.Poisson）比 118

8.4.4 胡克定律 118

8.4.2 相对变形 118

8.5 拉、压时材料的力学性能 120

8.5.1 低碳钢拉伸时的力学性能 121

8.5.2 铸铁拉伸时的力学性能 124

8.5.3 材料在压缩时的力学性能 124

8.6 轴向拉伸或压缩时的强度计算 125

＊8.7 拉、压超静定问题简介 129

8.8 应力集中的概念 132

小结 133

思考题 133

习题 135

9.1 剪切的概念与实用计算 143

9.1.1 剪切和挤压的概念 143

第9章 剪切与扭转 143

9.1.2 剪切和挤压的实用计算 145

9.2 剪切胡克定律与剪应力双生定律 147

9.3 扭转的概念 148

9.3.1 扭转的概念 148

9.3.2 扭矩 149

9.3.3 扭矩图 151

9.4 圆轴扭转时的应力与强度计算 153

9.4.1 圆轴扭转时横截面上的剪应力 154

9.4.2 极惯性矩和抗扭截面系数 155

9.4.3 扭转强度计算 156

9.5 圆轴扭转时的变形和刚度计算 158

9.5.1 圆轴扭转时的变形 158

9.5.2 扭转刚度计算 158

小结 160

思考题 161

习题 163

第10章 直梁的弯曲 168

10.1 平面弯曲的概念 168

10.1.1 平面弯曲的概念 168

10.1.2 梁的载荷分类 169

10.1.3 梁的支座类型 170

10.1.4 梁的类型 171

10.2 梁弯曲时横截面上的内力 171

10.2.1 剪力和弯矩 171

10.2.2 剪力图和弯矩图 172

10.2.3 剪力、弯矩和载荷分布集度之间的微分关系 176

10.3 梁的弯曲应力与强度计算 180

10.3.1 梁的纯弯曲 180

10.3.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力 181

10.3.3 惯性矩 184

10.3.4 弯曲正应力的计算 186

10.3.5 梁弯曲时的强度计算 187

10.4 提高梁抗弯能力的措施 190

10.4.1 合理布置梁的支座 190

10.4.2 合理布置载荷 191

10.4.3 选择梁的合理截面 191

＊10.5 梁的弯曲变形和刚度条件 193

10.5.1 挠度和转角的概念 193

10.5.2 用积分法求梁的变形 194

10.5.3 叠加法求梁的变形 195

10.5.4 梁的刚度条件 196

10.5.5 提高梁弯曲刚度的措施 197

小结 197

思考题 198

习题 198

第11章 组合变形 207

11.1 概述 207

11.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 208

11.3 应力状态 212

11.4 强度理论 215

11.5 弯曲与扭转的组合变形 217

小结 221

思考题 221

习题 222

第12章 压杆稳定 226

12.1 压杆稳定的概念 226

12.2 细长压杆的临界力 227

12.2.1 两端铰支压杆的临界力 227

12.2.2 其他支承情况下压杆的临界力 227

12.3 压杆的临界应力 228

12.3.1 临界应力 228

12.3.2 欧拉公式的适用范围 229

12.3.3 超过比例极限时压杆的临界应力 229

12.4 压杆的稳定计算 231

小结 233

12.5 提高压杆稳定性的措施 233

思考题 234

习题 235

第13章 构件的疲劳强度 238

13.1 交变应力与疲劳失效 238

13.1.1 交变应力的概念 238

13.1.2 交变应力的循环特性 239

13.2 疲劳失效的特点与原因 240

13.2.1 疲劳失效的特点 240

13.2.2 疲劳失效的原因 240

13.3 构件的疲劳极限 241

13.3.1 材料的疲劳极限 241

13.3.2 影响构件疲劳极限的因素 242

13.3.3 构件的疲劳极限 245

13.4 提高构件疲劳强度的措施 246

思考题 247

小结 247

第三篇 运动力学 251

第14章 质点运动力学 251

14.1 自然法求点的速度和加速度 252

14.1.1 质点运动方程 252

14.1.2 点的速度 253

14.1.3 点的加速度 253

14.1.4 点运动的特殊情况 256

14.2 直角坐标法求点的速度和加速度 257

14.2.1 点的运动方程 257

14.2.2 点的速度 258

14.2.3 点的加速度 258

14.3 质点运动学基本定律 260

14.3.1 牛顿第一定律（惯性定律） 260

14.4.1 质点运动微分方程的表达形式 261

14.4 质点运动微分方程 261

14.3.3 牛顿第三定律（作用和反作用定律） 261

14.3.2 牛顿第二定律（力与加速度关系定律） 261

14.4.2 质点运动分析的两类问题 262

14.5 动静法 265

14.5.1 惯性力的概念 265

14.5.2 动静法 266

小结 268

思考题 268

习题 270

第15章 刚体运动力学 274

15.1 刚体的平动 274

15.2 刚体绕定轴转动 275

15.2.1 转动方程 275

15.2.2 角速度 275

15.2.3 角加速度 276

15.2.4 匀速、匀变速转动 276

15.2.5 定轴转动刚体上各点的速度和加速度 277

15.3 刚体绕定轴转动的动力学基本方程 281

15.4 转动惯量 282

15.4.1 转动惯量 282

15.4.2 简单图形转动惯量的计算 282

15.4.3 回转半径 283

15.4.4 平行轴定理 284

15.5 刚体绕定轴转动的动力分析方程及其应用 285

小结 287

思考题 287

习题 288

第16章 动能定理 292

16.1 功的概念 292

16.1.1 常力的功 292

16.1.2 变力的功 293

16.1.3 几种常见力的功 293

16.2.3 刚体的动能 296

16.2.2 质点系的动能 296

16.2 动能 296

16.2.1 质点的动能 296

16.3 动能定理 297

16.3.1 质点的动能定理 297

16.3.2 质点系的动能定理 298

16.4 功率和效率 300

16.4.1 功率 300

16.4.2 机械效率 300

小结 301

思考题 302

习题 303

附录 型钢规格表 306

习题答案 313

参考文献 319