第一篇 静力学 2
1 静力学的基本概念 2
1.1 刚体的概念 2
1.2 静力学公理 2
1.3 约束与约束反力 5
1.3.1 光滑面约束 5
1.3.2 柔性约束 5
1.3.3 光滑铰链约束 6
1.3.4 其他类型约束 7
1.4 物体的受力分析 9
本章小结 11
复习思考题 11
2 平面力系 15
2.1 平面汇交力系 15
2.1.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法（矢量法） 15
2.1.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 17
2.2 平面力偶系 20
2.2.1 力矩 20
2.2.2 力偶与力偶矩 21
2.2.3 平面力偶系的合成 22
2.2.4 平面力偶系的平衡条件 23
2.3 平面任意力系 24
2.3.1 力的平移定理 24
2.3.2 平面任意力系向一点简化、主矢和主矩 25
2.3.3 简化结果分析及合力矩定理 26
2.3.4 平面任意力系的平衡 28
2.4 工程中的平面力系问题 31
本章小结 35
复习思考题 36
3 空间力系 39
3.1 力在空间坐标轴上的投影 39
3.2 力对轴之矩 41
3.3 空间力系的平衡 43
3.4 工程中的空间力系问题 47
本章小结 49
复习思考题 50
第二篇 材料力学 58
4 轴向拉伸与压缩 58
4.1 工程实例 58
4.2 截面上的内力 59
4.2.1 内力 59
4.2.2 截面法、轴力、轴力图 59
4.3 截面上的应力 60
4.3.1 应力 60
4.3.2 拉（压）杆横截面上的正应力 60
4.3.3 拉（压）杆斜截面上的应力 61
4.4 轴向拉伸和压缩变形的计算 63
4.4.1 纵向变形与横向变形 63
4.4.2 虎克定律 63
4.5 轴向拉伸和压缩时材料的力学性能 66
4.5.1 拉伸试验 66
4.5.2 材料在压缩时的力学性能 68
4.6 轴向拉伸和压缩时构件的强度条件 69
4.6.1 极限应力、许用应力和安全系数 69
4.6.2 拉（压）杆的强度计算 69
4.7 应力集中的概念 71
4.8 变形能的概念 功能原理 72
4.8.1 功能原理 72
4.8.2 外力功 73
4.9 拉伸和压缩静不定问题 74
4.9.1 静不定的概念及解法 74
4.9.2 静不定问题求解步骤总结 76
4.9.3 装配应力 77
4.9.4 温度应力 78
本章小结 79
复习思考题 79
5 剪切 84
5.1 剪切和挤压的工程实例 84
5.2 剪切的概念及实用计算 84
5.2.1 剪切的概念 84
5.2.2 剪切的计算 85
5.3 挤压的概念及挤压实用计算 87
5.4 焊接实用计算 89
5.4.1 对接焊接 89
5.4.2 搭接焊接 89
本章小结 90
复习思考题 90
6 扭转 93
6.1 工程实例 93
6.2 扭转构件横截面上的内力 93
6.2.1 外力偶矩的计算 93
6.2.2 扭矩的计算和扭矩图 95
6.3 切应力互等定理 97
6.4 圆轴扭转时的应力 97
6.4.1 圆轴扭转时的应力 98
6.4.2 强度条件 101
6.5 圆轴扭转时的变形和刚度条件 103
6.5.1 圆轴扭转时的变形 103
6.5.2 刚度条件 104
6.5.3 关于空心圆轴的讨论 104
6.6 扭转变形能 105
6.7 扭转静不定问题 106
本章小结 106
复习思考题 107
7 弯曲内力 111
7.1 工程实例 111
7.1.1 平面弯曲 111
7.1.2 梁的计算简图 112
7.2 剪力与弯矩 113
7.3 剪力图与弯矩图 115
7.3.1 剪力方程和弯矩方程 115
7.3.2 剪力图和弯矩图 116
7.4 剪力、弯矩和分布载荷集度之间的微分关系 120
7.4.1 荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系 120
7.4.2 几种常见载荷作用下梁的内力图特征 121
本章小结 123
复习思考题 124
8 弯曲应力 128
8.1 工程实例 128
8.2 平面图形的基本性质 129
8.2.1 静矩和形心 129
8.2.2 惯性矩 130
8.2.3 惯性积 130
8.2.4 平行移轴公式 131
8.2.5 转轴公式 131
8.2.6 主惯性轴、形心主惯性轴 131
8.3 梁弯曲时的正应力 132
8.3.1 变形几何关系 132
8.3.2 物理关系 134
8.3.3 静力学关系 134
8.3.4 横力弯曲时的正应力 136
8.3.5 横截面上的最大正应力 136
8.4 梁弯曲时的切应力 137
8.4.1 矩形截面梁的切应力 137
8.4.2 工字形截面梁的切应力 140
8.4.3 薄壁圆环形截面梁的切应力 141
8.4.4 圆形截面梁的切应力 141
8.5 弯曲梁的正应力强度条件 142
8.6 弯曲中心的概念 146
8.6.1 开口薄壁杆件的弯曲切应力 147
8.6.2 开口薄壁杆件的弯曲中心 148
8.7 提高梁承载能力的措施 149
8.7.1 选择合理的截面形状 150
8.7.2 合理安排梁的受力情况 151
8.7.3 采用变截面梁或等强度梁 152
本章小结 153
复习思考题 154
9 弯曲变形 160
9.1 工程实例 160
9.1.1 工程实践中的弯曲变形问题 160
9.1.2 弯曲变形的基本概念 160
9.2 梁的挠曲线近似微分方程 162
9.3 积分法计算梁的变形 163
9.4 用叠加法计算梁的变形 168
9.5 梁的刚度条件 172
9.6 弯曲变形能 173
9.7 静不定梁 174
9.7.1 静不定梁的基本概念 174
9.7.2 用变形比较法求解静不定梁 175
9.8 提高梁抗弯曲变形能力的措施 177
9.8.1 增大梁的抗弯刚度 177
9.8.2 减小梁的跨度 177
9.8.3 改变加载方式和支座位置 177
本章小结 178
复习思考题 178
10 应力状态和强度理论 184
10.1 应力状态的概念 184
10.2 材料的破坏形式 185
10.3 平面应力状态 186
10.3.1 平面应力状态应力分析的解析法 186
10.3.2 平面应力状态应力分析的图解法 190
10.4 空间应力状态 192
10.4.1 三向应力状态 192
10.4.2 广义虎克定律 192
10.5 强度理论 193
10.5.1 第一强度理论——最大拉应力理论 193
10.5.2 第二强度理论——最大伸长线应变理论 194
10.5.3 第三强度理论——最大切应力理论 194
10.5.4 第四强度理论——最大形状改变比能理论 195
10.6 应用举例 195
本章小结 197
复习思考题 199
11 组合变形 203
11.1 工程实例 203
11.2 斜弯曲 204
11.2.1 斜弯曲的概念 204
11.2.2 斜弯曲时杆件的内力、应力的计算 204
11.3 弯曲与拉伸（压缩）组合变形 206
11.3.1 横向力与轴向力共同作用 206
11.3.2 偏心拉伸（压缩） 208
11.3.3 截面核心 209
11.4 弯曲与扭转组合变形 210
本章小结 214
复习思考题 215
12 压杆稳定 219
12.1 工程实例 219
12.2 细长压杆的临界压力 220
12.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力 220
12.2.2 其他支座条件下细长压杆的临界压力 221
12.3 欧拉公式的适用范围，中小柔度杆的临界应力 223
12.3.1 临界应力和柔度 223
12.3.2 欧拉公式的适用范围 224
12.3.3 中柔度压杆的临界应力公式 224
12.3.4 小柔度压杆 225
12.3.5 临界应力总图 226
12.4 压杆的稳定性计算 227
12.5 提高压杆稳定性的措施 231
本章小结 232
复习思考题 232
第三篇 运动学 238
13 刚体的基本运动 238
13.1 点的平面运动 238
13.1.1 矢量法 238
13.1.2 直角坐标法 239
13.1.3 自然坐标法 241
13.2 刚体的平行移动 246
13.3 刚体的定轴转动 247
13.4 转动刚体上各点的速度和加速度 248
13.5 轮系的传动比 249
13.5.1 齿轮传动 250
13.5.2 皮带轮传动 251
13.6 工程应用 252
13.6.1 点的平面运动在工程中的应用 252
13.6.2 刚体的平动和定轴转动在工程中的应用 253
本章小结 255
复习思考题 256
14 刚体平面运动 261
14.1 点的合成运动 261
14.2 刚体平面运动的分解 266
14.3 平面图形上各点的速度 268
14.3.1 速度合成法（基点法） 268
14.3.2 速度投影定理 269
14.3.3 瞬心法 270
14.4 平面图形上各点的加速度 273
14.5 工程应用 274
14.5.1 点的合成运动在工程中的应用 274
14.5.2 平面运动在工程中的应用 276
本章小结 278
复习思考题 278
第四篇 动力学 285
15 动力学基本方程 285
15.1 动力学基本定律 285
15.2 质点的运动微分方程 286
15.2.1 矢径方法 286
15.2.2 直角坐标方法 287
15.2.3 自然坐标方法 287
15.3 刚体绕定轴转动的微分方程转动惯量 290
15.3.1 刚体绕定轴转动的微分方程 290
15.3.2 刚体对轴的转动惯量 291
15.4 工程应用 296
本章小结 300
复习思考题 301
16 达朗伯原理 304
16.1 质点的达朗伯原理 惯性力 304
16.1.1 质点的达朗伯原理 304
16.1.2 惯性力 305
16.2 质点系的达朗伯原理 308
16.3 刚体惯性力系的简化 312
16.3.1 刚体的平动 313
16.3.2 刚体的定轴转动 313
16.3.3 刚体的平面运动 313
16.4 加速平动和匀速转动时的应力分析 314
16.5 工程应用 317
本章小结 319
复习思考题 321
17 动能定理 325
17.1 力的功 325
17.1.1 常力在直线运动中的功 325
17.1.2 变力在曲线运动中的功 326
17.1.3 合力的功 326
17.1.4 几种常见力的功 326
17.1.5 质点系内力的功 329
17.1.6 约束力的功 329
17.2 质点、质点系的动能定理 330
17.2.1 质点和质点系的动能 330
17.2.2 质点和质点系的动能定理 332
17.3 功率功率方程 机械效率 335
17.3.1 功率 335
17.3.2 功率方程 335
17.3.3 机械效率 336
17.4 构件加速平动和匀速转动时的应力分析 337
17.4.1 加速平动构件的动应力计算 337
17.4.2 匀速转动构件的动应力计算 338
17.5 工程应用 339
17.5.1 动能定理应用——简单刚体系统 339
17.5.2 动能定理应用——定常流系统 340
本章小结 342
复习思考题 344
18 动量定理和动量矩定理 347
18.1 动量定理 347
18.1.1 质点的动量定理 347
18.1.2 质点系的动量定理 348
18.2 质心运动定理 350
18.2.1 质心的概念 350
18.2.2 质心运动定理 351
18.2.3 质心运动守恒定理 352
18.3 动量矩定理 354
18.3.1 动量矩 354
18.3.2 刚体的转动惯量和平行移轴定理 355
18.3.3 动量矩定理 357
18.4 工程应用 361
18.4.1 质点系动量定理应用于简单刚体系统 361
18.4.2 质点系动量守恒定理在工程上的应用 364
本章小结 366
复习思考题 368
19 振动 373
19.1 工程实例 373
19.2 质点的自由振动 374
19.2.1 自由振动的力学模型 374
19.2.2 自由振动的微分方程 375
19.2.3 自由振动的等效质量和等效刚度 378
19.2.4 计算固有频率的能量法 379
19.3 质点的阻尼振动 381
19.3.1 阻尼 381
19.3.2 阻尼振动的微分方程 381
19.4 质点的受迫振动 385
19.4.1 受迫振动的微分方程 385
19.4.2 稳态受迫振动 387
19.5 受迫振动下的构件应力计算 392
19.6 振动的消除和利用 394
19.6.1 振动的消除或抑制 394
19.6.2 振动的利用 395
本章小结 395
复习思考题 397
附录一 习题答案 401
附录二 型钢表 411
参考文献 426