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绪论 1

一、机械工程中的力学问题 1

二、机械工程力学的主要内容 1

三、机械工程力学的研究对象及其模型 2

四、机械工程力学的主要任务 2

第1章 静力分析基础 3

1.1力的概念及其性质 3

1.1.1力的概念 3

1.1.2力系的概念 4

1.1.3集中力和分布力 4

1.1.4力的性质 5

1.2力的投影与合力投影定理 7

1.2.1力在平面直角坐标轴上的投影 7

1.2.2合力投影定理及其应用 8

1.3力矩和力偶 10

1.3.1力对点之矩 10

1.3.2合力矩定理 11

1.3.3力偶和力偶矩 12

1.3.4平面力偶系的合成 13

1.4力的平移定理 14

1.5约束与约束反力 15

1.6 物体的受力分析与受力图 17

【本章小结】 20

【习题】 22

第2章 平衡方程及其应用 27

2.1平面任意力系的简化 27

2.2平面任意力系的平衡方程 28

2.3平面力系的几种特殊情况 29

2.3.1平面平行力系 29

2.3.2平面汇交力系 31

2.4考虑摩擦时物体的平衡 32

2.4.1滑动摩擦力 33

2.4.2摩擦角和自锁现象 34

2.4.3考虑摩擦时物体的平衡问题 36

【本章小结】 39

【习题】 39

第3章 简单轴类零部件的受力分析 43

3.1力在空间直角坐标轴上的投影 43

3.2力对轴之矩 44

3.3空间力系的平衡方程 45

3.4轮轴类零件的受力分析 45

【本章小结】 47

【习题】 48

第4章 物体的重心与形心 50

4.1重心的概念 50

4.2确定重心位置的方法 50

【本章小结】 53

【习题】 54

第5章 杆件基本变形时的内力分析 56

5.1内力的概念与内力图 56

5.2拉压杆的内力与内力图 57

5.2.1拉伸与压缩的概念 57

5.2.2拉压杆的内力——轴力 58

5.2.3轴力图 58

5.3圆轴扭转的内力与内力图 60

5.3.1圆轴扭转的概念 60

5.3.2圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩 61

5.3.3扭矩图 62

5.4直梁弯曲时的内力与内力图 63

5.4.1直梁平面弯曲的概念 63

5.4.2梁的计算简图 64

5.4.3梁横截面上的内力——剪力和弯矩 65

5.4.4弯矩图 66

【本章小结】 68

【习题】 69

第6章 材料的失效与零部件失效 71

6.1分布内力与应力、变形与应变的概念 71

6.1.1分布内力与应力 71

6.1.2线应变与切应变 72

6.1.3虎克定律 73

6.2常用材料在轴向载荷作用下的力学性能 73

6.2.1低碳钢拉伸时的力学性能 73

6.2.2铸铁拉伸时的力学性质 75

6.2.3材料在压缩时的力学性质 75

6.3构件失效的概念与失效分类 76

6.4许用应力与安全系数 76

【本章小结】 77

【习题】 78

第7章 杆件基本变形时的强度计算 79

7.1拉压杆的强度计算 79

7.1.1拉压杆横截面上的应力 79

7.1.2拉压杆的强度条件 80

7.2联接件的强度计算 82

7.2.1剪切和挤压的概念 82

7.2.2剪切和挤压的实用计算 83

7.3圆轴扭转时的强度计算 86

7.3.1圆轴扭转时横截面上的切应力 86

7.3.2圆轴扭转时的强度条件及其应用 88

7.4梁弯曲时的正应力强度计算 90

7.4.1平面弯曲时梁横截面上的正应力 90

7.4.2弯曲正应力强度条件及其应用 92

7.4.3提高梁弯曲强度的措施 94

【本章小结】 97

【习题】 98

第8章 圆轴弯扭组合变形的强度计算 100

8.1弯扭组合变形的强度计算方法 100

8.2轴类零件的强度计算示例 102

【本章小结】 104

【习题】 104

第9章 交变应力与疲劳失效 106

9.1交变应力的概念及其循环特征 106

9.2构件的疲劳破坏与材料的持久极限 107

9.2.1疲劳破坏 107

9.2.2材料的持久极限 108

9.3交变应力作用下构件的强度计算 109

9.4提高构件疲劳强度的措施 110

【本章小结】 111

【习题】 111

第10章 杆件的刚度计算 112

10.1杆件轴向拉压变形计算 112

10.1.1变形与应变 112

10.1.2虎克定律 113

10.2圆轴扭转时的变形与刚度条件 115

10.2.1相对扭转角与单位长度扭转角 115

10.2.2圆轴扭转的刚度条件 115

10.3梁的变形与刚度条件 118

10.3.1梁的挠度和转角 118

10.3.2梁的刚度条件 119

10.3.3提高梁的弯曲刚度的措施 121

【本章小结】 121

【习题】 122

第11章 压杆稳定 125

11.1压杆稳定与临界载荷 125

11.1.1压杆稳定的概念 125

11.1.2临界载荷 126

11.2临界应力和临界应力总图 128

11.3三类不同压杆临界载荷的计算 130

11.4压杆的稳定性计算 134

11.5提高压杆稳定性的措施 137

【本章小结】 138

【习题】 139

第12章 运动分析初步 142

12.1点的运动 142

12.1.1点的运动方程 142

12.1.2点的速度 143

12.1.3点的加速度 143

12.1.4点运动的几种特殊情况 144

12.2刚体的平动 145

12.2.1刚体平动的定义 145

12.2.2刚体平动的运动特点 146

12.3刚体的定轴转动 146

12.3.1转动方程 146

12.3.2角速度 147

12.3.3角加速度 147

12.3.4定轴转动刚体内各点的速度 148

12.3.5定轴转动刚体内各点的加速度 149

【本章小结】 152

【习题】 153

第13章 点和刚体的复合运动 156

13.1点的合成运动 156

13.1.1点的合成运动 156

13.1.2点的速度合成定理 158

13.2刚体的平面运动 160

13.2.1平面运动的概念 160

13.2.2平面运动的分解 161

13.2.3平面图形上各点的运动速度分析 162

【本章小结】 168

【习题】 169

第14章 动力学基础知识 172

14.1质点动力学基本方程 172

14.2质点动力学基本方程及其应用 173

14.3惯性力和质点的达朗伯原理 175

14.3.1惯性力 175

14.3.2质点的达朗伯原理 176

14.4刚体绕定轴转动的动力学基本方程 179

14.4.1刚体绕定轴转动微分方程 179

14.4.2转动惯量 179

【本章小结】 185

【习题】 186

实验 189

实验守则 189

实验设备 190

一、液压式万能材料试验机 190

二、扭转试验机如实验图-2所示 192

实验一 拉伸和压缩实验 192

实验二 材料弹性模量的测定 199

实验三 扭转实验 201

实验四 纯弯曲梁正应力的测定 204

附录A梁的挠度与转角 209

附录B型钢表 211

参考文献 219