绪论 1
上篇 静力平衡分析 4
第1章 静力学的基本概念与受力分析 4
1.1 静力学的基本概念 4
1.1.1 刚体的概念 4
1.1.2 平衡的概念 5
1.1.3 力的概念 5
1.1.4 力系的概念 6
1.2 静力学的基本公理 6
1.3 约束与约束反力 9
1.3.1 约束的概念 9
1.3.2 约束的基本类型 10
1.4 物体的受力分析 13
1.5 实训 17
1.6 习题 17
第2章 平面汇交力系 21
2.1 平面汇交力系的合成 21
2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 21
2.1.2 力在直角坐标轴上的投影 22
2.1.3 合力投影定理 23
2.1.4 平面汇交力系合成的解析法 24
2.2 平面汇交力系的平衡 25
2.2.1 平面汇交力系平衡的几何法 25
2.2.2 平面汇交力系平衡的解析法 26
2.3 实训 29
2.4 习题 30
第3章 力矩和力偶 34
3.1 力对点的矩 34
3.1.1 力对点的矩的概念 34
3.1.2 力矩的计算 35
3.1.3 合力矩定理 36
3.2 平面力偶与力偶矩 36
3.2.1 力偶与力偶矩 37
3.2.2 平面力偶等效的条件 38
3.2.3 力偶的性质 38
3.2.4 平面力偶系的合成与平衡 38
3.3 力线的平移定理 40
3.3.1 力线平移定理 40
3.3.2 固定端约束 41
3.4 实训 42
3.5 习题 42
第4章 平面任意力系 47
4.1 平面任意力系的简化 47
4.1.1 平面任意力系的简化及结果 47
4.1.2 平面任意力系简化结果的分析 48
4.2 平面任意力系的平衡及平衡方程的应用 49
4.2.1 平面任意力系平衡方程的应用式 49
4.2.2 平面任意力系平衡方程的应用 50
4.2.3 平面平行力系 53
4.3 简单多刚体系统的平衡问题 55
4.3.1 静定与静不定问题的概念 55
4.3.2 简单多刚体系统的平衡 55
4.4 摩擦问题简介 58
4.4.1 滑动摩擦 58
4.4 2 有滑动摩擦时的平衡问题 61
4.5 实训 63
4.6 习题 64
第5章 空间力系与重心 71
5.1 力在空间直角坐标系中的投影 71
5.1.1 力在空间直角坐标轴上的投影 71
5.1.2 合力投影定理 73
5.2 力对轴的矩 74
5.2.1 力对轴的矩的概念 74
5.2.2 合力矩定理 75
5.3 空间力系的平衡 76
5.3.1 空间力系的平衡方程 77
5.3.2 空间力系平衡方程式的应用 77
5.3.3 空间力系平衡应用举例 77
5.4 物体的重心 80
5.4.1 空间平行力系中心 80
5.4.2 物体的重心 81
5.5 实训 85
5.6 习题 86
中篇 材料力学 90
第6章 材料力学基本概念 90
6.1 材料力学的任务 90
6.1.1 构件的承载能力 90
6.1.2 材料力学的任务 91
6.2 变形体的性质及基本假设 91
6.3 构件变形的基本形式 92
6.4 习题 93
第7章 拉伸与压缩 94
7.1 轴向拉伸与压缩的概念 94
7.2 轴向拉伸与压缩时杆件横截面上的内力与应力 95
7.2.1 轴向拉伸与压缩杆件的内力 95
7.2.2 轴向拉伸与压缩杆件横截面的应力 97
7.3 杆件拉伸与压缩时的变形、虎克定律 99
7.3.1 变形、应变的概念 99
7.3.2 横向变形系数 100
7.3.3 虎克定律 100
7.4 材料拉伸与压缩时的机械性能 101
7.4.1 拉伸实验与应力-应变曲线 101
7.4.2 材料拉伸时的力学性能 102
7.4.3 材料压缩时的力学性能 104
7.5 杆件拉伸与压缩时的强度计算 105
7.5.1 极限应力、许用应力、安全系数 105
7.5.2 拉（压）杆的强度条件 106
7.6 杆件系统静不定问题简介 109
7.6.1 求解静不定问题的基本方法 109
7.6.2 装配应力 111
7.6.3 温度应力 113
7.7 实训 114
7.8 习题 115
第8章 剪切与挤压 120
8.1 剪切与挤压的概念 120
8.1.1 剪切的概念 120
8.1.2 挤压的概念 121
8.2 剪切和挤压的实用计算 122
8.2.1 剪切的实用计算 122
8.2.2 挤压的实用计算 123
8.3 剪切虎克定律与切应变 126
8.3.1 剪切虎克定律与切应变 126
8.3.2 切应力的互等 127
8.4 实训 127
8.5 习题 127
第9章 圆轴扭转 131
9.1 圆轴扭转的概念——扭转内力 131
9.1.1 圆轴扭转的概念 131
9.1.2 圆轴扭转时的内力计算 132
9.2 圆轴扭转时的应力和变形 134
9.2.1 圆轴扭转时横截面上的应力 134
9.2.2 圆轴扭转时横截面上的最大切应力 136
9.2.3 圆截面极惯性矩与抗扭截面系数 136
9.2.4 圆轴扭转时的变形 138
9.3 圆轴扭转时的强度和刚度计算 139
9.3.1 圆轴扭转时的强度计算 139
9.3.2 圆轴扭转时的刚度计算 141
9.4 实训 142
9.5 习题 143
第10章 平面弯曲 147
10.1 平面弯曲的概念 147
10.2 梁的计算简图及分类 148
10.2.1 梁受力模型的简化 148
10.2.2 梁上作用力的荷载的简化 148
10.2.3 梁的约束支座的简化 149
10.2.4 梁简化后的基本形式 149
10.3 梁的内力计算 149
10.3.1 剪力和弯矩 149
10.3.2 剪力图和弯矩图 152
10.4 弯矩、剪力和梁上分布荷载集度之间的关系 156
10.4.1 弯矩、剪力和荷载集度间的关系 156
10.4.2 利用弯矩、剪力和荷载集度之间的关系画剪力图和弯矩图 157
10.5 梁纯弯曲时横截面上的正应力 159
10.5.1 纯弯曲的概念 160
10.5.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力计算 160
10.5.3 常用截面的轴惯性矩的计算 162
10.6 弯曲切应力简介 163
10.6.1 矩形截面梁 163
10.6.2 工字形截面梁 164
10.6.3 圆形截面梁和圆环形截面梁 164
10.7 梁的强度计算 165
10.7.1 梁弯曲时的强度条件 165
10.7.2 梁弯曲时的强度计算 165
10.8 梁的弯曲变形 168
10.8.1 梁的挠度和转角的概念 169
10.8.2 积分法计算梁的变形 169
10.8.3 叠加法计算梁的变形 170
10.8.4 梁的刚度计算 174
10.8.5 提高梁的强度的措施 175
10.9 实训 178
10.10 习题 179
第11章 应力状态及强度理论 188
11.1 应力状态的概念 188
11.1.1 点应力状态 188
11.1.2 主应力与主平面 190
11.1.3 应力状态的分类 190
11.2 平面应力状态分析 191
11.2.1 解析法计算任意斜截面上的应力 191
11.2.2 图解法计算任意斜截面上的应力 192
11.2.3 最大正应力与最大切应力 193
11.3 广义虎克定律 196
11.4 强度理论简介 197
11.4.1 工程中常用的四种强度理论 198
11.4.2 强度理论的应用举例 199
11.5 实训 200
11.6 习题 201
第12章 构件组合变形时的强度计算 205
12.1 组合变形概述 205
12.2 弯曲与拉伸（压缩）的组合变形 206
12.2.1 构件受横向力与轴向力的组合作用 206
12.2.2 构件受到偏心轴向力的作用 209
12.3 扭转与弯曲的组合 212
12.4 实训 216
12.5 习题 217
第13章 压杆稳定 220
13.1 压杆稳定的概念 220
13.2 压杆的临界力计算 221
13.2.1 欧拉公式 221
13.2.2 临界应力 223
13.2.3 欧拉公式的使用范围 223
13.3 压杆的稳定性计算 227
13.4 提高压杆稳定性的措施 229
13.4.1 合理选择截面形状 229
13.4.2 合理选择压杆两端的约束 230
13.4.3 合理选择压杆的有效长度 230
13.5 实训 231
13.6 习题 231
下篇 运动分析与动力分析 235
第14章 质点和刚体的运动学 235
14.1 点的运动 235
14.1.1 确定动点位置的方法 235
14.1.2 动点速度和加速度的自然坐标表示法 239
14.1.3 动点速度和加速度的直角坐标表示法 241
14.2 刚体的基本运动 246
14.2.1 刚体的平行移动 246
14.2.2 刚体的绕定轴转动 247
14.3 点的合成运动 252
14.3.1 点的合成运动的概念 252
14.3.2 点的速度合成定理 253
14.4 刚体的平面运动 257
14.4.1 刚体平面运动概述 257
14.4.2 求平面图形上各点运动速度的基点法、速度投影法与瞬心法 259
14.4.3 用基点法求平面图形上各点运动的加速度 267
14.5 实训 272
14.6 习题 273
第15章 动力学基础 280
15.1 质点动力学基本方程 280
15.1.1 动力学基本定律 281
15.1.2 力学单位制 282
15.1.3 质点动力学的基本方程 282
15.2 定轴转动刚体动力学的基本方程 287
15.2.1 刚体绕定轴转动的动力学基本方程 287
15.2.2 转动惯量 288
15.2.3 刚体绕定轴转动动力学的两类问题 290
15.3 动静法 292
15.3.1 质点的动静法 292
15.3.2 刚体惯性力系的简化 294
15.4 实训 298
15.5 习题 299
第16章 动力学基本定理 302
16.1 动量定理 302
16.1.1 动量和冲量 302
16.1.2 动量定理 303
16.1.3 质点系动量守恒定理 307
16.2 动量矩定理 309
16.2.1 动量矩 309
16.2.2 动量矩定理 311
16.3 动能定理 317
16.3.1 功 317
16.3.2 功率和机械效率 323
16.3.3 动能定理 325
16.4 动力学问题的综合 332
16.5 实训 335
16.6 习题 336
第17章 动荷载简介 341
17.1 动荷载与交变应力 341
17.1.1 动荷载 341
17.1.2 交变应力 343
17.2 材料的持久极限与其影响因素 345
17.2.1 材料的持久极限 345
17.2.2 影响持久极限的因素及疲劳强度计算简介 346
17.3 实训 349
17.4 习题 349
附录A 型钢表 351
附录B 参考答案 364
参考文献 374