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1.1　静力学基本概念 1

第1章　静力学基础 1

1.2　静力学公理 2

1.3　关于力的基本计算 5

1.3.1　力的投影 合力投影定理 5

1.3.2　力的分解 6

1.3.3　力矩 7

1.3.4　力偶与力偶的性质 10

1.4　物体受力分析 12

1.4.1　约束与约束反力 12

1.4.2　常见约束类型及其约束反力 12

1.4.3　物体受力分析 15

1.5 习题 18

2.1.1 几何法 22

第2章 力系简化理论 22

2.1　汇交力系的简化 22

2.1.2　解析法 23

2.2　力偶系的简化 23

2.3　任意力系的简化 24

2.3.1 力线平移定理 24

2.3.2　空间任意力系向任意一点的简化 24

2.3.3 空间任意力系的简化结果 26

2.3.4　平面任意力系的简化及简化结果 27

2.4　平行力系的简化重心 29

2.4.1　平行力系的简化 29

2.4.2　平行力系的中心 30

2.4.3　物体的重心 31

2.4.4　确定物体重心的方法 32

2.5 习题 34

第3章　力系的平衡 36

3.1　力系的平衡条件与平衡方程 36

3.1.1　空间力系的平衡条件与平衡方程 36

3.1.2　平面力系的平衡条件与平衡方程 37

3.2　力系平衡问题的求解 39

3.2.1　单个物体的平衡问题 39

3.2.2　物系平衡 静定问题与超静定问题 42

3.3 习题 48

第4章　刚体静力学专门问题 52

4.1 平面桁架 52

4.1.1　理想桁架及其基本假设 52

4.1.2　计算桁架内力的节点法和截面法 52

4.2.2　滑动摩擦 55

4.2　摩擦与考虑摩擦时的平衡问题 55

4.2.1　摩擦现象 55

4.2.3　摩擦角与自锁现象 56

4.2.4　滚动摩擦 57

4.2.5　考虑摩擦时的平衡问题 58

4.3 习题 60

第5章　材料力学基本概念 63

5.1　材料力学的任务 63

5.2　材料力学的基本假设 64

5.3　外力、内力与截面法 64

5.3.1 外力 64

5.3.2 内力 65

5.3.3　截面法 65

5.4.1 应力 66

5.4　应力与应变 66

5.4.2　应变 67

5.4.3　简单的应力—应变关系 68

5.5　杆件变形的基本形式 69

5.6　习题 70

第6章　杆件的内力分析 72

6.1　杆件的内力方程及内力图 72

6.1.1　杆件的内力分量 72

6.1.2　杆件的内力方程与内力图 74

6.2　平面刚架和曲杆的内力分析 79

6.2.1 平面刚架的内力分析 79

6.2.2　平面曲杆的内力分析 80

6.2.3　用简易法作梁的剪力图和弯矩图 81

6.3 习题 86

第7章　截面图形的几何性质 90

7.1　静矩与形心 90

7.2　惯性矩　惯性积　极惯性矩 92

7.2.1　惯性矩和惯性积 92

7.2.2　惯性半径 93

7.2.3　极惯性矩 93

7.3 平行移轴公式 95

7.4　转轴公式与主惯性轴 97

7.5　习题 100

第8章　杆件的应力与强度计算 103

8.1　拉压杆的应力 103

8.1.1　横截面上的正应力 103

8.1.2　斜截面上的应力 104

8.1.3　应力集中的概念 106

8.2.1　材料拉伸时的力学性能 107

8.2　材料拉压时的力学性能 107

8.2.2　材料压缩时的力学性能 111

8.3　许用应力、安全因数和强度条件 112

8.3.1 许用应力和安全因数 112

8.3.2　拉压杆的强度条件 113

8.4　连接件的实用计算 115

8.4.1　剪切的概念与实用计算 116

8.4.2　挤压的概念与实用计算 116

8.5 圆轴扭转切应力 强度条件 119

8.5.1　试验与假设 119

8.5.2　横截面上的切应力 119

8.5.3　圆轴扭转时的强度条件 121

8.6.2　纯弯曲时梁横截面上的正应力 122

8.6　梁的弯曲正应力 正应力强度条件 122

8.6.1　弯曲的概念 122

8.6.3　横力弯曲时梁横截面上的正应力 126

8.6.4　梁的正应力强度条件 126

8.7　梁的弯曲切应力　切应力强度条件 128

8.7.1　矩形截面梁 129

8.7.2　工字形截面梁 130

8.7.3　其他形状截面梁 131

8.7.4　切应力强度条件 132

8.8　梁的合理强度设计 136

8.8.1　减小最大弯矩值 136

8.8.2　合理选取截面形状 137

8.8.3　变截面梁 137

8.9.1　开口薄壁截面梁的弯曲切应力 138

8.9　弯曲中心的概念 138

8.9.2　弯曲中心的概念 139

8.10　习题 141

第9章　杆件的变形与刚度计算 147

9.1　拉（压）杆的变形 147

9.1.1　轴向变形 147

9.1.2　横向变形 148

9.2　圆轴扭转变形及其刚度条件 151

9.2.1　圆轴扭转变形 151

9.2.2　刚度条件 152

9.3　梁的弯曲变形及其刚度计算 154

9.3.2　梁的挠曲线及其近似微分方程 155

9.3.1　梁的挠度与转角 155

9.3.3　用积分法求梁的位移 156

9.3.4　用叠加法求梁的挠度和转角 160

9.3.5　梁的刚度条件 165

9.3.6　提高弯曲刚度的措施 165

9.4　简单超静定问题 167

9.4.1 简单拉压超静定问题 167

9.4.2　简单超静定梁 170

9.5 习题 174

第10章　应力状态分析与强度理论 180

10.1　应力状态的概念 180

10.1.1　一点处的应力状态 180

10.1.2　单元体的概念 180

10.1.3　应力状态的分类 181

10.2.1　二向应力状态下的应力分析——解析法与图解法 185

10.2　二向应力状态下的应力分析 185

10.2.2　解析法求主应力、主平面与切应力的极值 189

10.3　莫尔圆（应力圆）的其他用途 192

10.3.1　求主惯性矩 192

10.3.2　求主应变 193

10.4 三向应力状态简介 193

10.4.1　三向应力圆 193

10.4.2　最大、最小正应力和最大切应力 194

10.5　复杂应力状态下的应力—应变关系 195

10.5.1　广义胡克定律 195

10.5.2　体积应变 197

10.5.3　复杂应力状态下的应变能密度 199

10.5.4　体积改变能密度与形状改变能密度 200

10.5.5　各向同性材料弹性常数间的关系 201

10.6.1　构件失效的形式 202

10.6　常用的强度理论 202

10.6.2　强度理论的概念 203

10.6.3　最大拉应力理论 203

10.6.4　最大拉应变理论 204

10.6.5　最大切应力理论 205

10.6.6　形状改变能密度理论 205

10.6.7　莫尔强度理论 207

10.6.8　相当应力 209

10.6.9　强度理论的应用 209

10.7　习题 210

第11章　组合变形 214

11.1　概述 214

11.2　斜弯曲 215

11.2.1　斜弯曲的内力与应力 215

11.2.2　斜弯曲时的强度条件 216

11.2.3　斜弯曲时的变形 217

11.3　拉伸或压缩与弯曲的组合 218

11.3.1　轴向力与横向力共同作用的情况 218

11.3.2　偏心力引起的弯曲与拉伸（压缩）的组合 220

11.3.3　截面核心 222

11.4　弯曲与扭转的组合 223

11.4.1　弯曲与扭转组合变形的内力和应力 223

11.4.2 弯曲与扭转组合变形的强度条件 224

11.5 习题 226

第12章　压杆稳定 229

12.1 压杆稳定性的概念 229

12.1.1　稳定性问题 229

12.1.2　稳定性概念 230

12.2　细长杆临界力 231

12.2.1　两端铰支细长压杆的欧拉公式 231

12.2.2　其他支承形式下的临界力 232

12.3　临界应力与临界应力总图 235

12.3.1 临界应力 235

12.3.2　欧拉公式的适用范围 235

12.3.3　超过比例极限时的临界应力经验公式 236

12.3.4　临界应力总图 237

12.4　压杆的稳定计算及合理设计 237

12.4.1　压杆的稳定条件 237

12.4.2　提高压杆稳定性的措施 239

12.5 习题 240

13.2.1　等加速直线运动时构件的应力计算 242

13.2　惯性力的问题 242

13.1　载荷和动应力的概念 242

第13章　动载荷 242

13.2.2　等角速度转动时构件的应力计算 244

13.3　冲击载荷 246

13.4　提高杆件抗冲击载荷能力的措施 248

13.5 习题 248

第14章　交变应力 251

14.1　交变应力与疲劳失效的概念 251

14.2　交变应力的循环特征、应力幅和平均应力 253

14.2.1　交变应力的循环特征 253

14.2.2　交变应力的应力幅和平均应力 253

14.3　持久极限及其影响因素 254

14.4.1　构件外形的影响 255

14.4.3　构件表面质量的影响 258

14.4.2　构件尺寸的影响 258

14.4　对称循环下构件的疲劳强度计算 260

14.5　持久极限曲线 262

14.6　非对称循环下构件的疲劳强度计算 263

14.7　弯扭组合交变应力的强度计算 266

14.8　变幅交变应力 268

14.9　提高构件疲劳强度的措施 269

14.9.1　减缓应力集中 270

14.9.2　降低表面粗糙度值 270

14.9.3　增加表面强度 271

14.10　习题 271

附录Ⅰ 型钢规格表 276

附录Ⅱ 单位换算 289

附录Ⅲ 习题参考答案 290

参考文献 299