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绪论 1

0.1 工程力学与工程实际 1

0.2 工程力学的研究内容和任务 3

0.3 工程力学的研究对象 4

第1篇 工程静力学 8

第1章 静力学基本知识 8

1.1 力学的基本概念 8

1.1.1 力的概念及其表示 8

1.1.2 刚体的概念 9

1.2 静力学基本公理 9

1.3 约束的基本类型与约束反力 12

1.3.1 约束及约束反力 12

1.3.2 约束的基本类型 13

1.4 受力分析和受力图 15

本章小结 18

思考题 19

习题 19

第2章 工程力学计算基础 22

2.1 力在平面直角坐标轴上的投影 22

2.2 力矩与力偶理论 23

2.2.1 平面力矩理论 23

2.2.2 平面力偶理论 24

2.3 平面力系 25

2.3.1 力线平移定理 26

2.3.2 平面力系向一点的简化·主矢与主矩 27

2.3.3 平面力系的平衡·平衡方程 30

2.3.4 平面力系的平衡方程的应用 32

2.3.5 平面简单桁架的内力分析 40

2.3.6 考虑摩擦的平衡问题 45

2.4 空间力系与重心 51

2.4.1 空间力系 51

2.4.2 重心 54

本章小结 61

思考题 63

习题 64

习题参考答案 70

第2篇 材料力学 74

第3章 轴向拉伸与压缩 74

3.1 应力、应变及其相互关系 74

3.1.1 内力和截面法 74

3.1.2 材料的线弹性物性关系（胡克定律） 76

3.1.3 构件变形的基本形式 77

3.2 材料的力学性质 78

3.2.1 低碳钢和铸铁拉伸时的力学性能 78

3.2.2 低碳钢和铸铁压缩时的力学性能 82

3.2.3 材料强度的标准值和许用应力 83

3.3 轴向拉伸与压缩时横截面上的内力 84

3.3.1 轴力 84

3.3.2 轴力图 85

3.4 轴向拉伸和压缩杆的应力和强度 87

3.4.1 轴向拉（压）杆截面上的应力 87

3.4.2 轴向拉（压）杆的强度计算 91

3.5 轴向拉伸或压缩时的变形分析 93

3.5.1 纵向变形的计算 94

3.5.2 横向变形的计算 94

3.5.3 拉（压）杆的刚度条件 97

3.6 剪切与挤压的实用计算 98

3.6.1 剪切及其实用计算 98

3.6.2 挤压及其实用计算 101

本章小结 104

思考题 105

习题 105

习题参考答案 110

第4章 扭转 111

4.1 扭转的外力与内力 111

4.2 扭转的应力与强度 113

4.2.1 薄壁圆筒扭转时的应力 113

4.2.2 圆轴扭转时的应力 114

4.2.3 圆轴扭转时的强度条件 117

4.2.4 非圆轴扭转的应力与强度 118

4.3 圆轴扭转的变形和刚度 120

本章小结 121

思考题 122

习题 122

习题参考答案 125

第5章 弯曲强度计算 126

5.1 工程中的弯曲构件 126

5.1.1 梁的计算简图 126

5.1.2 静定梁的基本形式 128

5.1.3 静定梁的基本荷载 128

5.2 弯曲内力与内力图 129

5.2.1 梁的剪力与弯矩 129

5.2.2 剪力图与弯矩图 133

5.2.3 荷载、剪力和弯矩间的关系 138

5.2.4 按叠加原理作剪力图和弯矩图 145

5.3 平面刚架的弯曲内力 147

5.4 梁的正应力分析 148

5.4.1 概述 148

5.4.2 纯弯曲时梁的正应力分析 149

5.4.3 纯弯曲正应力公式和变形公式的应用与推广 153

5.5 横弯曲时的剪应力分析 155

5.5.1 矩形截面梁 155

5.5.2 圆形截面梁 157

5.5.3 环形截面梁 157

5.5.4 工字形截面梁 158

5.6 弯曲强度计算 158

5.6.1 弯曲正应力强度条件 159

5.6.2 弯曲剪应力强度条件 159

5.7 开口薄壁截面梁的剪应力弯曲中心的概念 163

5.8 提高梁抗弯强度的措施 165

5.8.1 选择合理的截面形状 165

5.8.2 采用变截面梁或等强度梁 165

5.8.3 改善梁的受力情况 167

本章小结 169

思考题 170

习题 170

习题参考答案 179

第6章 梁的变形计算 182

6.1 梁的挠度和转角 182

6.2 用积分法求弯曲变形 183

6.2.1 挠曲线近似微分方程 183

6.2.2 用积分法求弯曲变形 184

6.3 用叠加法求弯曲变形 189

6.4 梁的刚度校核 195

6.5 提高弯曲刚度的主要措施 196

6.5.1 提高梁的抗弯刚度 196

6.5.2 尽量减小梁跨度 196

6.5.3 增加支座 196

6.5.4 改善受力情况 196

本章小结 196

思考题 197

习题 198

习题参考答案 201

第7章 应力状态与强度理论 202

7.1 一点的应力状态 202

7.2 平面应力状态分析——解析法 203

7.2.1 斜截面上的应力 203

7.2.2 主应力与主平面 206

7.2.3 最大切应力及其作用面 207

7.3 一般应力状态下的应力—应变关系 212

7.4 一般应力状态下的应变比能 214

7.4.1 体应变 214

7.4.2 应变比能 215

7.5 强度理论 217

7.5.1 常用的强度理论 217

7.5.2 相当应力 220

7.6 强度理论的应用 220

本章小结 223

思考题 224

习题 226

习题参考答案 231

第8章 组合变形 232

8.1 组合变形的概念和实例 232

8.2 斜弯曲 233

8.3 拉伸（压缩）与弯曲组合 236

8.4 偏心压缩（拉伸）及截面核心 238

8.4.1 偏心压（拉）应力计算 238

8.4.2 截面核心 240

8.5 扭转与弯曲 242

8.5.1 外力 242

8.5.2 内力——画出内力图 242

8.5.3 应力 242

8.5.4 强度条件 242

本章小结 244

习题 245

习题参考答案 249

第9章 压杆稳定 251

9.1 压杆稳定的概念 251

9.2 细长压杆的临界荷载 253

9.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力 253

9.2.2 其他支座约束形式下细长压杆的临界压力 254

9.3 压杆的临界应力与临界应力总图 256

9.3.1 临界应力与柔度 256

9.3.2 欧拉公式的适用范围 256

9.3.3 临界应力的经验公式和临界应力总图 257

9.4 压杆稳定性的计算 261

9.4.1 压杆的稳定条件 261

9.4.2 压杆稳定性的计算方法 262

9.5 提高压杆稳定性的措施 265

9.5.1 减小压杆柔度λ 265

9.5.2 合理选择材料 267

本章小结 267

思考题 268

习题 268

习题参考答案 270

第3篇 专题概述 272

第10章 静不定结构与能量法 272

10.1 概述 272

10.1.1 静不定结构的基本概念 272

10.1.2 静不定结构的解法 273

10.2 拉压静不定结构 274

10.2.1 拉压静不定结构的解法 274

10.2.2 温度应力和装配应力 276

10.3 扭转静不定结构 279

10.4 简单静不定梁 280

10.5 能量法 282

10.5.1 应变能的计算 282

10.5.2 莫尔定理 285

10.5.3 图形互乘法 288

10.6 力法解简单静不定结构框架 289

本章小结 291

思考题 292

习题 292

习题参考答案 295

附录A 截面的几何性质 296

A.1 截面的静矩和形心 296

A.1.1 静矩 296

A.1.2 形心 296

A.2 截面的惯性矩、惯性积及极惯性矩 298

A.2.1 惯性矩 298

A.2.2 惯性积 299

A.2.3 极惯性矩 299

A.2.4 组合图形的惯性矩和惯性积 300

A.3 平行移轴公式 301

A.4 形心主轴和形心主惯性矩 302

A.4.1 转轴公式 302

A.4.2 形心主轴和形心主惯性矩 302

附录A小结 303

思考题 303

习题 304

习题参考答案 305

附录B 型钢表（GB／T706—2016） 307

参考文献 319