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绪论 1

第1篇 静力学 4

第1章 静力学的基本概念 4

1.1 力的概念 4

1.1.1 力的定义 4

1.1.2 力的三要素 4

1.1.3 力的表示方法 5

1.2 力的性质 5

1.3 约束与约束反力 7

1.3.1 柔性约束 8

1.3.2 光滑面接触约束 8

1.3.3 光滑铰链约束 9

1.4 物体的受力分析与受力图 10

1.4.1 单个物体的受力图 10

1.4.2 物体系统的受力图 11

1.5 思考题与习题 12

1.5.1 思考题 12

1.5.2 习题 13

第2章 平面汇交力系 15

2.1 平面汇交力系的合成 15

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 15

2.1.2 力在直角坐标轴上的投影和沿直角坐标轴的分解 17

2.1.3 合力投影定理 18

2.1.4 平面汇交力系合成的解析法 19

2.2 平面汇交力系的平衡 20

2.2.1 平面汇交力系平衡的几何条件 20

2.2.2 三力平衡汇交定理 21

2.2.3 平面汇交力系平衡的解析条件和平衡方程 22

2.3 思考题与习题 25

2.3.1 思考题 25

2.3.2 习题 26

第3章 力矩和平面力偶系 29

3.1 力矩和力偶 29

3.1.1 力矩 29

3.1.2 合力矩定理 30

3.1.3 力矩平衡条件 32

3.1.4 力偶和力偶矩 33

3.1.5 力偶的等效性 34

3.2 平面力偶系的合成和平衡 35

3.2.1 平面力偶系的合成 35

3.2.2 平面力偶系的平衡 36

3.3 力的平移定理 37

3.4 思考题与习题 38

3.4.1 思考题 38

3.4.2 习题 39

第4章 平面任意力系 42

4.1 平面任意力系的简化 42

4.1.1 平面任意力系向任意一点简化 42

4.1.2 简化结果分析 44

4.2 平面任意力系的平衡方程及其应用 45

4.2.1 平面任意力系的平衡条件 45

4.2.2 平面任意力系的平衡方程 46

4.2.3 平面任意力系的解题步骤 46

4.3 物系的平衡 49

4.3.1 静定与静不定问题的概述 49

4.3.2 物系的平衡问题及求解 49

4.4 考虑摩擦时的平衡问题 53

4.4.1 滑动摩擦 53

4.4.2 摩擦角与自锁现象 54

4.4.3 考虑摩擦时物体的平衡问题及求解 55

4.4.4 滚动摩擦简介 58

4.5 思考题与习题 59

4.5.1 思考题 59

4.5.2 习题 60

第5章 空间力系与重心 63

5.1 力沿空间直角坐标轴的分解与投影 64

5.1.1 力沿空间直角坐标轴的分解 64

5.1.2 力沿空间直角坐标轴的投影 64

5.2 力对轴之矩 66

5.2.1 力对轴之矩的概念 66

5.2.2 空间力系的合力矩定理 67

5.3 空间力系的平衡方程及其应用 68

5.3.1 空间力系的平衡条件与平衡方程 68

5.3.2 空间约束简介 68

5.3.3 空间力系的平面图解法 71

5.4 重心 72

5.4.1 平行力系的中心 72

5.4.2 重心位置的计算及确定 75

5.4.3 重心位置的其他确定法 76

5.5 思考题与习题 78

5.5.1 思考题 78

5.5.2 习题 79

第2篇 材料力学 84

第6章 拉伸与压缩 84

6.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 84

6.2 轴力与轴力图 85

6.2.1 内力与截面法 85

6.2.2 轴力与轴力图 86

6.3 轴向拉（压）时横截面上的应力 88

6.3.1 应力的概念 88

6.3.2 轴向拉（压）时横截面上的应力分布规律及计算 89

6.4 轴向拉（压）时的变形 91

6.4.1 绝对变形和相对变形 91

6.4.2 泊松比 91

6.4.3 胡克定律 92

6.5 金属材料在拉伸与压缩时的力学性能 93

6.5.1 拉伸试验和应力-应变曲线 93

6.5.2 低碳钢拉伸时的力学性能 94

6.5.3 铸铁拉伸时的力学性能 96

6.5.4 材料压缩时的力学性能 96

6.6 轴向拉（压）时的强度计算 97

6.6.1 极限应力和许用应力 97

6.6.2 轴向拉（压）时的强度计算 97

6.7 杆件系统超静定问题简介 100

6.7.1 超静定问题的概念与解法 100

6.7.2 装配应力和温度应力 101

6.8 思考题与习题 102

6.8.1 思考题 102

6.8.2 习题 102

第7章 剪切与挤压 106

7.1 剪切与挤压的概念与实例 106

7.1.1 剪切的概念与实例 106

7.1.2 挤压的概念与实例 107

7.1.3 剪切变形与剪切胡克定律 107

7.2 剪切与挤压的实用计算 108

7.2.1 剪切的实用计算 108

7.2.2 挤压的实用计算 109

7.2.3 剪切和挤压的综合应用 110

7.3 思考题与习题 112

7.3.1 思考题 112

7.3.2 习题 113

第8章 圆轴扭转 115

8.1 圆轴扭转的概念与实例 115

8.2 外力偶矩与扭矩 115

8.2.1 外力偶矩的计算 116

8.2.2 扭矩的计算 116

8.2.3 扭矩图 116

8.3 圆轴扭转的切应力与强度计算 118

8.3.1 变形几何关系 118

8.3.2 横截面上的剪应力 119

8.3.3 强度计算 121

8.4 圆轴扭转变形与刚度计算 123

8.4.1 扭转变形 123

8.4.2 刚度条件 123

8.5 思考题与习题 125

8.5.1 思考题 125

8.5.2 习题 125

第9章 平面弯曲内力 128

9.1 平面弯曲的概念与实例 128

9.1.1 弯曲的概念与实例 128

9.1.2 梁的类型 129

9.2 平面弯曲梁的内力与内力图 129

9.2.1 剪力与弯矩 130

9.2.2 剪力图与弯矩图 132

9.3 弯矩、剪力和载荷集度 136

9.3.1 弯矩、剪力和载荷集度之间的关系 136

9.3.2 利用弯矩、剪力和载荷集度之间的关系画剪力图和弯矩图 138

9.4 思考题与习题 140

9.4.1 思考题 140

9.4.2 习题 140

第10章 平面弯曲梁的强度与刚度计算 143

10.1 纯弯曲时梁的正应力 143

10.1.1 纯弯曲的概念 143

10.1.2 梁横截面上的正应力分布 144

10.1.3 梁的正应力计算 145

10.2 常用截面二次矩和平行移轴公式 147

10.2.1 常用截面二次矩 147

10.2.2 组合截面二次矩和平行移轴公式 148

10.3 弯曲正应力强度计算 149

10.4 弯曲剪应力简介 152

10.5 梁的弯曲变形概述 154

10.5.1 挠曲线方程 155

10.5.2 挠度与转角 155

10.6 用叠加法求梁的变形 156

10.6.1 梁的挠曲线近似微分方程 156

10.6.2 用叠加法求梁的变形 156

10.6.3 梁的刚度条件 157

10.7 提高梁承载能力的措施 158

10.8 思考题与习题 161

10.8.1 思考题 161

10.8.2 习题 161

第11章 应力状态及强度理论 165

11.1 轴向拉压杆斜截面上的应力 165

11.2 应力状态的概念 166

11.2.1 点的应力状态 166

11.2.2 应力状态的分类 167

11.3 应力状态分析简介 168

11.3.1 任意截面上的应力 168

11.3.2 平面应力状态主应力的大小和方向 169

11.3.3 最大剪应力 170

11.4 强度理论 171

11.4.1 强度理论的概念 171

11.4.2 四种常见的强度理论 172

11.5 思考题与习题 174

11.5.1 思考题 174

11.5.2 习题 174

第12章 组合变形时杆件的强度计算 175

12.1 组合变形的概念 175

12.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 176

12.3 扭转与弯曲的组合变形 178

12.4 思考题与习题 181

12.4.1 思考题 181

12.4.2 习题 181

附录 型钢规格表 183

参考文献 199