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第一篇　静力学 2

第1章 静力学基础 2

1.1 基本概念 2

1.1.1 刚体 2

1.1.2 力 2

目录 2

1.1.3 平衡 3

1.1.4 力系 3

1.2.1 作用与反作用公理 4

1.2.2 二力平衡公理 4

1.2 静力学公理 4

1.1.5 荷载 4

1.2.3 加减平衡力系公理 5

1.2.4 力的平行四边形公理 6

1.3 约束与约束反力 8

1.3.1 约束与约束反力的概念 8

1.3.2 工程中常见的约束及其约束反力 8

1.3.3 支座及其反力 11

1.4 受力图 13

1.4.1 单个物体的受力图 14

1.4.2 物体系统的受力图 15

1.5 小结 17

1.6 思考题 18

15.5 思考题 3 19

1.7 习题 19

2.2 平面汇交力系合成的几何法 21

第2章 平面汇交力系 21

2.1 力系的类型概述 21

2.3 平面汇交力系平衡的几何条件 23

2.4.1 力在坐标轴上的投影 25

2.4 平面汇交力系合成的解析法 25

2.4.2 合力投影定理 26

2.4.3 用解析法求平面汇交力系的合力 27

2.5 平面汇交力系平衡的解析条件 29

2.6 小结 32

2.7 思考题 32

2.8 习题 33

3.1 力对点的矩 合力矩定理 37

3.1.1 力对点的矩 37

第3章 力矩 平面力偶系 37

3.1.2 合力矩定理 39

3.2 力偶及其特性 41

3.2.1 力偶 41

3.2.2 力偶的性质 41

3.3 平面力偶系的合成与平衡 43

3.3.1 平面力偶系的合成 43

3.3.2 平面力偶系的平衡条件 45

3.4 小结 45

3.5 思考题 46

3.6 习题 48

第4章 平面一般力系 51

4.1 力的平移定理 52

4.2 平面一般力系向作用面内任一点简化 54

4.2.1 简化方法和结果 54

4.2.2 主矢和主矩 54

4.2.3 结论 55

4.2.4 简化结果的讨论 55

4.2.5 平面一般力系的合力矩定理 56

4.3 平面一般力系的平衡方程 56

4.3.1 平衡方程的基本形式 56

4.3.2 平衡方程的其他形式 59

4.3.3 应用平衡方程的解题步骤 60

4.4 平面平行力系的平衡方程 62

4.5 物体系统的平衡 65

4.6 考虑摩擦时物体的平衡 70

4.6.1 滑动摩擦 70

4.6.2 考虑摩擦时物体的平衡问题 73

4.7 小结 76

4.8 思考题 78

4.9 习题 80

第5章 空间力系 重心 89

5.1.1 力在空间直角坐标轴上的投影 90

5.1 空间汇交力系 90

5.1.2 力沿空间直角坐标轴的分解 92

5.1.3 空间汇交力系的合成 92

5.1.4 空间汇交力系的平衡条件 94

5.1.5 几种空间约束的类型 95

5.2 空间一般力系 97

5.2.1 力对轴的矩 97

5.2.2 空间一般力系的平衡方程 99

5.3 重心 101

5.3.1 重心的概念 101

5.3.2 重心和形心的坐标公式 102

5.3.3 确定物体重心的几种方法 104

5.4 小结 108

5.5 思考题 110

5.6 习题 110

6.1 材料力学的任务 116

6.1.1 结构材料的基本要求 116

第二篇 材料力学 116

第6章 材料力学基础 116

6.1.2 材料力学的研究对象及几何特征 117

6.2 变形固体的性质及其基本假设 117

6.2.1 变形固体的概念 117

6.2.2 变形固体的基本假设 117

6.3 杆件变形的基本形式 118

6.4 内力、截面法及应力的概念 119

6.4.1 内力 119

6.4.2 截面法 119

6.4.3 应力 120

6.5 小结 121

6.6 思考题 122

第7章 轴向拉伸和压缩 123

7.1 轴向拉压的概念 123

7.2 轴向拉压时的内力 124

7.2.1 轴力 124

7.2.2 轴力图 125

7.3.1 轴向拉（压）杆横截面上的应力 127

7.3 轴向拉（压）杆横截面上的应力 127

7.3.2 正应力公式的使用条件及应力集中的概念 129

7.4 轴向拉（压）杆斜截面上的应力 130

7.5 轴向拉压时杆件的强度计算 131

7.6 拉（压）杆的变形 胡克定律 136

7.6.1 纵向变形及线应变 136

7.6.2 胡克定律 137

7.6.3 横向变形及泊松比 137

7.7.1 材料拉伸时的力学性能 140

7.7 材料在拉伸和压缩时的力学性能 140

7.7.2 材料在压缩时的力学性能 144

7.7.3 两类材料的力学性能的比较 147

7.7.4 许用应力与安全系数 148

7.8 拉压超静定问题 148

7.8.1 超静定的概念 148

7.8.2 超静定问题的解法 149

7.8.3 装配应力及温度应力 152

7.9 小结 154

7.8.4 讨论 154

7.10 思考题 155

7.11 习题 156

第8章 剪切 162

8.1 剪切的概念 162

8.2 剪切与挤压的实用计算 163

8.2.1 剪切强度的实用计算 163

8.2.2 挤压强度的实用计算 164

8.3 小结 168

8.4 思考题 168

8.5 习题 169

第9章 扭转 172

9.1 扭转的概念 172

9.2 外力偶矩的计算和扭转时的内力 173

9.2.1 力偶矩的计算 173

9.2.2 扭转时的内力——扭矩 174

9.2.3 扭矩图 175

9.3 薄壁圆筒的扭转 176

9.3.1 薄壁圆筒扭转时横截面上的剪应力 177

9.3.2 剪应力互等定理 178

9.4 等直圆轴扭转时横截面上的应力 179

9.3.3 剪切胡克定律 179

9.4.1 几何变形方面 179

9.4.2 物理关系方面 181

9.4.3 静力学关系方面 181

9.4.4 公式的适用范围 182

9.5 极惯性矩和抗扭截面系数 182

9.6 圆轴扭转时的强度条件和刚度条件 184

9.6.1 强度条件 184

9.6.2 圆轴扭转时的变形 184

9.6.3 刚度条件 185

9.6.4 计算举例 186

9.7 小结 188

9.8 思考题 189

9.9 习题 190

第10章 截面的几何性质 193

10.1 静矩和形心 193

10.2.1 惯性矩 195

10.2 惯性矩与惯性积 195

10.2.2 惯性积 196

10.2.3 极惯性矩 197

10.3 平行移轴定理及组合截面惯性矩的计算 197

10.3.1 平行移轴定理 197

10.3.2 组合截面惯性矩的计算 199

10.4 转轴定理 主惯性轴 主惯性矩 200

10.4.1 转轴定理 200

10.4.2 形心主轴与形心主惯性矩 201

10.5 小结 203

10.7 习题 205

10.6 思考题 205

第11章 弯曲内力 208

11.1 梁的平面弯曲 208

11.1.1 弯曲变形和平面弯曲 208

11.1.2 梁的基本形式 209

11.2 梁的内力 210

11.2.1 剪力和弯矩 210

11.2.2 剪力和弯矩的正负号规定 210

11.2.3 用截面法计算指定截面上的剪力和弯矩 211

11.3 剪力方程和弯矩方程梁的内力图 214

11.3.1 剪力方程和弯矩方程 214

11.3.2 剪力图和弯矩图 215

11.4 弯矩、剪力与分布荷载集度三者之间的微分关系及其应用 220

11.5 叠加法画弯矩图 224

11.5.1 叠加原理 224

11.5.2 叠加法画弯矩图 225

11.6 小结 227

11.7 思考题 228

11.8 习题 230

第12章 弯曲应力 234

12.1 梁横截面上的正应力 234

12.1.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力 235

12.1.2 正应力公式的适用条件 238

12.2.1 梁的正应力强度条件 240

12.2 梁的正应力强度计算 240

12.2.2 梁的正应力强度计算 241

12.3 梁横截面上的剪应力 244

12.3.1 矩形截面梁的剪应力 244

12.3.2 工字形截面梁的剪应力 245

12.3.3 圆形截面和圆环形截面梁的最大剪应力 246

12.4 梁的剪应力强度计算 248

12.4.1 梁的剪应力强度条件 248

12.4.2 梁的剪应力强度计算 248

12.5 提高梁抗弯强度的措施 251

12.5.1 合理安排梁的受力情况 251

12.5.2 选择合理的截面形状 253

12.5.3 采用变截面梁和等强度梁 254

12.6 弯曲中心的概念 254

12.7 小结 255

12.8 思考题 257

12.9 习题 258

13.1 弯曲变形的概念 263

第13章 弯曲变形 263

13.1.1 挠度和转角 263

13.1.2 梁的挠曲线及挠曲线方程 264

13.1.3 挠曲线近似微分方程 264

13.2 积分法计算梁的变形 265

13.3 叠加法计算梁的变形 268

13.4 梁的刚度校核及提高弯曲刚度的措施 273

13.4.1 梁的刚度校核 273

134.2 提高梁弯曲刚度的措施 274

13.5 小结 275

13.6 思考题 276

13.7 习题 277

第14章 应力状态理论和强度准则 280

14.1 一点的应力状态概述 280

14.1.1 一点应力状态的概念 280

14.1.2 一点的应力状态的描述 281

14.2.1 平面应力状态的数解法 282

14.2 平面应力状态分析 282

14.2.2 平面应力状态的图解法——应力圆 285

14.3 主应力与最大剪应力 288

14.3.1 主应力与主平面的位置 288

14.3.2 最大剪应力 289

14.4 平面应力状态下的应力-应变关系 291

14.5 强度准则 293

14.5.1 强度准则的概念 293

14.5.2 常用的强度准则 293

14.5.3 强度理论的适用范围及应用 296

14.6 小结 299

14.7 思考题 301

14.8 习题 301

第15章 组合变形的强度计算 306

15.1 组合变形的概念 306

15.1.1 组合变形的概念 306

15.2.1 外力分解 307

15.2 斜弯曲 307

15.1.2 组合变形的解题方法 307

15.2.2 内力分析 308

15.2.3 应力计算 308

15.2.4 强度条件 308

15.3 偏心压缩（拉伸） 311

15.3.1 单向偏心压缩（拉伸）时的应力和强度条件 311

15.3.2 双向偏心压缩（拉伸）时的应力和强度条件 315

15.3.3 截面核心的概念 317

15.4 小结 318

15.6 习题 320

第16章 压杆稳定 323

16.1 压杆稳定的概念 323

16.1.1 问题的提出 323

16.1.2 平衡状态的稳定性 324

16.2 细长压杆的临界力 325

16.2.1 两端铰支压杆的临界力 325

16.2.2 其他支承情况下细长压杆的临界力 326

16.3 欧拉公式的适用范围临界应力总图 328

16.3.1 临界应力 328

16.3.2 欧拉公式的适用范围 329

16.3.3 中长杆的临界应力计算 330

16.3.4 临界应力总图 331

16.4 压杆的稳定计算 332

16.4.1 压杆的稳定条件 332

16.4.2 折减系数 332

16.4.3 稳定计算 337

16.5 提高压杆稳定性的措施 340

16.5.1 柔度方面 340

16.5.2 材料方面 341

16.6 小结 341

16.7 思考题 342

16.8 习题 343

附录 型钢规格表 345

参考文献 358