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绪论 1

0.1 工程力学的研究内容和任务 1

0.2 工程力学的力学模型 2

0.3 工程力学的研究方法 2

第一篇 静力学 4

第1章 静力学的基础 4

1.1 静力学基本概念 4

1.1.1 力的概念 4

1.1.2 刚体的概念 5

1.2 静力学公理 5

1.2.1 公理一（二力平衡公理） 6

1.2.2 公理二（加减平衡力系公理） 6

1.2.3 公理三（力的平行四边形公理） 7

1.2.4 公理四（作用和反作用公理） 8

1.2.5 公理五（刚化原理） 9

1.3 约束和约束反力 9

1.4 物体的受力分析和受力图 14

习题 17

第2章 平面基本力系 20

2.1 平面汇交力系的合成与平衡 20

2.1.1 几何法 20

2.1.2 解析法 22

2.2 平面力对点之矩的概念及计算 23

2.2.1 力对点之矩——力矩 24

2.2.2 合力矩定理 24

2.3 平面力偶理论 25

2.3.1 力偶与力偶矩 25

2.3.2 力偶的性质 26

2.3.3 力偶系的简化及平衡条件 26

习题 28

第3章 平面任意力系和摩擦 31

3.1 平面力系向一点简化 31

3.1.1 力的平移定理 31

3.1.2 力系向任意一点简化、主矢和主矩 32

3.2 力系简化结果的分析·合力矩定理 33

3.3 平面任意力系的平衡条件及平衡方程 34

3.4 物体系统的平衡、静定和静不定问题 37

3.5 摩擦 41

3.5.1 滑动摩擦 41

3.5.2 摩擦角与自锁现象 42

习题 46

第4章 空间力系和重心 48

4.1 空间汇交力系 48

4.1.1 力在直角坐标轴上的投影及其分解 48

4.1.2 空间汇交力系的合成 50

4.1.3 空间汇交力系的平衡 51

4.2 力矩 52

4.2.1 空间力对点之矩 52

4.2.2 空间力对轴之矩 53

4.2.3 力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系 54

4.3 空间力偶理论 55

4.3.1 空间力偶的等效定理·力偶矩矢的概念 55

4.3.2 空间力偶系的合成与平衡 56

4.4 空间力系向一点的简化·主矢和主矩 56

4.4.1 力系的简化 56

4.4.2 简化结果的分析 58

4.5 空间任意力系的平衡条件和平衡方程 58

4.5.1 空间任意力系的平衡条件 58

4.5.2 空间任意力系的平衡方程 59

4.5.3 空间平行力系 59

4.6 物体的重心 61

4.6.1 重心的概念 61

4.6.2 重心的坐标 61

4.6.3 求重心的几种常用方法 63

习题 66

第二篇 材料力学 70

第5章 材料力学中的几个基本问题 70

5.1 材料力学的任务 70

5.2 可变形固体的基本假设 71

5.3 材料力学中的几个基本概念 72

5.3.1 外力、内力及应力的概念 72

5.3.2 位移、变形与应变 74

5.4 杆件变形的基本形式 76

5.4.1 轴向拉伸或压缩 76

5.4.2 剪切 77

5.4.3 扭转 77

5.4.4 弯曲 77

习题 78

第6章 拉伸、压缩与剪切 79

6.1 轴向拉伸与压缩的概念及实例 79

6.2 拉（压）杆的内力及内力图 79

6.3 拉（压）杆截面上的应力 81

6.3.1 横截面上的应力 81

6.3.2 斜截面上的应力 83

6.4 拉（压）杆的变形 84

6.4.1 纵向变形及纵向应变 84

6.4.2 横向变形与横向应变 84

6.4.3 胡克定律 85

6.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能 88

6.5.1 材料的拉伸与压缩实验 89

6.5.2 低碳钢拉伸时的机械性质 89

6.5.3 铸铁拉伸时的机械性质 93

6.5.4 材料在压缩时的力学性质 93

6.6 拉（压）杆的强度计算 94

6.6.1 许用应力和安全系数 94

6.6.2 轴向拉伸和压缩时的强度计算 95

6.7 拉（压）杆的超静定问题 97

习题 99

第7章 剪切 101

7.1 剪切概述 101

7.2 连接件的剪切与挤压实用计算 102

7.2.1 剪切强度的实用计算 102

7.2.2 挤压强度的实用计算 103

习题 104

第8章 扭转 106

8.1 概述 106

8.2 轴的内力——扭矩及扭矩图 107

8.2.1 轴的外力偶矩的计算 107

8.2.2 轴扭转时的内力——扭矩和扭矩图 107

8.3 薄壁圆筒的扭转 109

8.3.1 薄壁圆筒扭转时的应力 110

8.3.2 薄壁圆筒扭转时的变形 111

8.3.3 剪应力互等定理 111

8.3.4 纯剪切、剪切胡克定律 112

8.4 圆轴扭转时的应力与变形 112

8.4.1 圆轴扭转时横截面上的应力 112

8.4.2 极惯性矩Ip和抗扭截面模量Wp的计算 115

8.4.3 圆轴扭转的强度条件 116

8.5 圆轴在扭转时的变形和刚度条件 118

8.5.1 圆轴扭转时的变形 118

8.5.2 圆轴扭转时的刚度条件 118

习题 120

第9章 弯曲内力 122

9.1 平面弯曲的概念与梁的分类 122

9.1.1 平面弯曲的概念 122

9.1.2 梁的计算简图 123

9.2 梁的内力——剪力和弯矩 124

9.3 剪力方程与弯矩方程·剪力图与弯矩图 127

9.4 载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系 132

习题 135

第10章 弯曲应力 138

10.1 梁横截面上的正应力 138

10.1.1 弯曲变形的基本假设 138

10.1.2 梁横截面上的正应力 139

10.2 梁横截面上的切应力 142

10.2.1 矩形截面 142

10.2.2 圆形截面 143

10.2.3 工字形截面 144

10.3 梁的弯曲强度条件 145

10.3.1 弯曲正应力强度条件 145

10.3.2 弯曲切应力强度条件 147

10.4 梁的合理设计 149

10.4.1 合理选取截面形状 149

10.4.2 合理设计梁的外形 151

习题 151

第11章 弯曲变形 153

11.1 梁的挠度与横截面转角 153

11.2 梁的挠曲线近似微分方程 154

11.3 积分法求梁的变形 155

11.4 叠加法求梁的变形 158

11.5 梁的刚度条件 160

11.6 超静定梁 162

习题 163

第12章 应力状态理论与强度理论 166

12.1 应力状态的概念 166

12.2 二向应力状态分析 168

12.2.1 解析法 168

12.2.2 图解法 170

12.3 三向应力状态分析 173

12.4 强度理论 174

12.4.1 强度理论的概述 174

12.4.2 常用的4种强度理论 175

习题 177

第13章 组合变形 179

13.1 概述 179

13.2 斜弯曲 180

13.3 弯扭组合变形 184

13.4 弯拉（压）扭组合变形 187

13.5 偏心拉（压）与截面核心 190

习题 192

第14章 压杆稳定 195

14.1 压杆稳定的概念 195

14.2 压杆的临界力的欧拉公式 196

14.2.1 两端铰接压杆临界力的欧拉公式 196

14.2.2 不同杆端约束情况下压杆临界载荷的欧拉公式 198

14.3 欧拉公式的适用范围·临界应力总图 199

14.4 压杆的稳定性校核 202

习题 204

第15章 能量法 206

15.1 应变能及其计算 206

15.1.1 应变能概念 206

15.1.2 应变能的计算 207

15.2 互等定理 209

15.3 余能 210

15.4 卡氏定理 211

15.4.1 卡氏第一定理 212

15.4.2 卡氏第二定理 213

15.5 莫尔定理 213

习题 221

附录 223

附录A 简单载荷作用下梁的挠度和转角 223

附录B 型钢规格表 225

参考文献 240