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第一篇 静力学 1

第1章 静力学公理和物体受力分析 1

1.1静力学公理 1

1.2约束和约束力 3

1.3物体受力分析 7

习题 9

第2章 汇交力系 13

2.1汇交力系的合成与平衡——几何法 13

2.1.1合成的几何法——力多边形法则 13

2.1.2平衡的几何条件 14

2.2力在坐标轴上的投影 14

2.2.1力在轴上和平面上的投影 14

2.2.2力在直角坐标轴上的投影 15

2.2.3投影与分力的比较 15

2.3汇交力系合成与平衡的解析法 16

2.3.1合成的解析法 16

2.3.2平衡的解析条件——平衡方程 17

习题 22

第3章 力偶系 25

3.1力偶 25

3.1.1力偶和力偶矩 25

3.1.2力偶的等效条件 25

3.2力偶系的合成与平衡 27

3.2.1力偶系的合成 27

3.2.2力偶系的平衡条件 28

3.3力对点的矩 29

3.3.1平面力对点的矩 29

3.3.2空间力对点的矩 29

3.3.3力偶对点的矩 30

3.4力对轴的矩 30

3.4.1力对轴的矩 30

3.4.2力对坐标轴的矩 31

3.4.3力对点的矩和力对轴的矩的关系 32

习题 32

第4章 平面任意力系 35

4.1平面任意力系的简化 35

4.1.1力的平移定理 35

4.1.2平面任意力系向作用面内一点简化·主矢和主矩 36

4.1.3平面任意力系的简化结果分析 37

4.2平面任意力系的平衡方程 39

4.2.1平面任意力系的平衡条件 39

4.2.2平面任意力系的平衡方程 39

4.2.3平面任意力系的平衡方程的其他形式 40

4.2.4平面平行力系的平衡方程 40

4.3体系的平衡·静定和静不定问题 42

4.3.1静定和静不定问题的概念 42

4.3.2刚体系统的平衡问题 42

4.4桁架 45

4.4.1节点法 46

4.4.2零杆 47

4.4.3截面法 47

4.5摩擦 49

4.5.1滑动摩擦 49

4.5.2摩擦角和自锁现象 50

4.5.3考虑摩擦时物体的平衡问题 52

习题 54

第5章 空间任意力系 61

5.1空间任意力系的简化 61

5.1.1力的平移定理 61

5.1.2空间任意力系的简化 61

5.1.3力系简化的最后结果 64

5.2空间任意力系的平衡方程 65

习题 67

第二篇 材料力学 71

第6章 材料力学的基本概念 71

6.1材料力学的研究对象 71

6.2变形固体的基本假设 72

6.3外力和内力 74

6.4应力和应变 75

6.5胡克定律 77

习题 78

第7章 轴向拉伸、压缩和剪切 80

7.1轴向拉伸和压缩的概念 80

7.2轴力和轴力图 80

7.3轴向拉伸和压缩的应力 82

7.3.1拉压杆横截面上的应力 82

7.3.2拉压杆斜截面上的应力 84

7.4材料在拉伸和压缩时的力学性能 85

7.4.1材料在拉伸时的力学性能 85

7.4.2材料在压缩时的力学性能 88

7.5许用应力和强度计算 89

7.6轴向拉伸和压缩时的变形 91

7.7简单拉压静不定问题 94

7.7.1静不定问题的概念 94

7.7.2静不定问题的解法 95

7.8剪切和挤压的强度计算 97

7.8.1剪切与剪切强度条件 97

7.8.2挤压与挤压强度条件 97

习题 100

第8章 扭转 104

8.1扭转的概念 104

8.1.1扭转 104

8.1.2动力传递——功率、转速与外力偶矩之间的关系 104

8.2扭矩和扭矩图 105

8.3切应力互等定理 106

8.3.1薄壁圆筒的扭转应力 106

8.3.2纯剪切与切应力互等定理 107

8.3.3剪切胡克定律 107

8.4圆轴扭转时的应力和强度条件 108

8.4.1横截面上的应力 108

8.4.2极惯性矩与抗扭截面系数 109

8.4.3圆轴扭转的强度计算 110

8.5圆轴扭转时的变形和刚度条件 111

8.5.1圆轴扭转变形 111

8.5.2圆轴扭转刚度条件 111

习题 112

第9章 弯曲内力 115

9.1弯曲的概念 115

9.2剪力和弯矩 116

9.3剪力图和弯矩图 119

9.4载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系 120

9.4.1载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系 120

9.4.2利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画内力图 121

习题 122

第10章 弯曲应力 125

10.1平面图形的几何性质 125

10.1.1静矩和形心 125

10.1.2惯性矩 126

10.2弯曲正应力 128

10.2.1纯弯曲 128

10.2.2纯弯曲梁的变形分析 129

10.2.3弯曲正应力 130

10.2.4最大弯曲正应力 132

10.3弯曲切应力 133

10.3.1矩形截面梁 133

10.3.2工字形等截面梁 135

10.4梁的强度计算和提高强度的措施 136

10.4.1弯曲正应力强度 136

10.4.2弯曲切应力强度 137

10.4.3提高梁强度的措施 137

10.5非对称弯曲 139

10.6弯拉（压）组合 142

10.6.1弯拉（压）组合 142

10.6.2偏心拉伸或压缩 143

习题 145

第11章 弯曲变形 150

11.1梁的挠曲线近似微分方程 150

11.1.1概述 150

11.1.2梁的挠曲线近似微分方程 151

11.2积分法 152

11.3叠加法 154

11.3.1载荷叠加法 155

11.3.2逐段变形叠加法 156

11.4简单静不定梁 158

11.5梁的刚度条件和提高抗弯能力的主要途径 160

11.5.1梁的刚度条件 160

11.5.2提高梁抗弯能力的主要途径 161

习题 162

第12章 应力状态 165

12.1应力状态概述 165

12.2平面应力状态应力分析 166

12.2.1斜截面应力 167

12.2.2极值应力和主应力 168

12.3应力状态分析的图解法 171

12.3.1应力圆 171

12.3.2应力圆的应用 172

12.3.3三向应力圆 173

12.3.4最大应力 173

12.4广义胡克定律 174

12.4.1平面应力状态下的广义胡克定律 174

12.4.2三向应力状态下的广义胡克定律 175

习题 176

第13章 强度理论和弯曲与扭转的组合 180

13.1强度理论概述 180

13.2常用的四个强度理论 180

13.2.1关于断裂的强度理论 181

13.2.2关于屈服的强度理论 182

13.2.3强度条件的统一表达式 183

13.3弯扭和弯扭拉（压）组合 185

13.3.1弯扭组合 185

13.3.2弯扭拉（压）组合 186

13.4薄壁压力容器 188

习题 189

第14章 压杆稳定 192

14.1压杆稳定的概念 192

14.2细长压杆的临界力 193

14.2.1两端铰支压杆 193

14.2.2非两端铰支压杆 194

14.3临界应力 195

14.3.1临界应力和柔度 195

14.3.2欧拉公式的适用范围 196

14.4超过比例极限后压杆的临界应力 198

14.4.1超过比例极限后压杆的临界应力 198

14.4.2临界应力总图 198

14.5压杆稳定条件与提高稳定性的措施 199

14.5.1压杆稳定条件 199

14.5.2折减系数法 200

14.5.3提高稳定性的措施 201

习题 203

附录A型钢表 207

附录B习题答案 216

参考文献 224