绪论 1
0.1工程力学的研究对象和任务 1
0.2工程力学的研究方法 3
0.3学习工程力学的目的 4
第一章 静力学的基本概念和物体的受力分析 6
1.1静力学基本概念 6
1.1.1刚体 6
1.1.2力 6
1.1.3平衡 7
1.2静力学公理 7
1.2.1公理一：二力平衡原理 8
1.2.2公理二：力的平行四边形法则 8
1.2.3公理三：加减平衡力系原理 8
1.2.4公理四：作用和反作用定律 9
1.2.5公理五：刚化原理 10
1.3约束与约束力 10
1.3.1由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束 11
1.3.2具有光滑接触表面的约束 11
1.3.3向心轴承（径向轴承） 11
1.3.4圆柱铰链和固定铰链支座 12
1.3.5滚动支座 13
1.3.6光滑的球铰链 13
1.3.7止推轴承 14
1.3.8二力杆 14
1.4物体的受力分析和受力图 14
小结 17
思考题 18
习题 18
第二章 平面简单力系 21
2.1平面汇交力系的合成与平衡条件 21
2.1.1平面汇交力系合成与平衡的几何法 21
2.1.2平面汇交力系合成与平衡的解析法 24
2.2平面力对点之矩 27
2.2.1力对点之矩（力矩） 27
2.2.2合力矩定理与力矩的解析表达式 28
2.3平面力偶系 29
2.3.1力偶 29
2.3.2力偶矩 29
2.3.3平面力偶等效定理 30
2.3.4平面力偶系的合成与平衡条件 30
小结 33
思考题 34
习题 34
第三章 平面任意力系 37
3.1力的平移定理 37
3.2平面任意力系向作用面内一点简化 38
3.2.1平面任意力系向作用面内一点简化 38
3.2.2平面任意力系简化结果的讨论 40
3.3平面任意力系的平衡条件和平衡方程 43
3.3.1平面任意力系平衡方程的基本形式 43
3.3.2平面任意力系其他平衡方程形式 43
3.3.3平面平行力系的平衡条件 44
3.4物体系的平衡、静定和静不定问题 47
3.4.1物体系的平衡 47
3.4.2静定和静不定问题 50
小结 52
思考题 53
习题 53
第四章 空间力系和重心 58
4.1力在直角坐标轴上的投影 58
4.2力对轴的矩和力对点的矩 59
4.2.1力对轴的矩 59
4.2.2力对点的矩 60
4.2.3力对点的矩与力对通过该点的轴的矩的关系 61
4.2.4力偶矩矢 61
4.3空间任意力系的简化 62
4.3.1空间任意力系向任一点简化 62
4.3.2空间任意力系的简化结果分析 63
4.4空间力系的平衡条件和平衡方程 65
4.5重心 69
4.5.1重心的概念 69
4.5.2重心坐标公式 69
4.5.3确定物体重心的方法 70
小结 75
思考题 76
习题 76
第五章 材料力学的基本概念 79
5.1变形固体的基本假设 79
5.1.1变形固体的基本概念 79
5.1.2变形固体的假设 79
5.2外力及其分类、构件的计算简图 80
5.2.1外力及其分类 80
5.2.2构件的计算简图 80
5.3内力、截面法与应力的概念 82
5.3.1内力的概念 82
5.3.2截面法 82
5.3.3举例 82
5.3.4应力的概念 83
5.4变形、位移与应变的概念 84
5.4.1变形的概念 84
5.4.2位移的概念 84
5.4.3应变的概念 84
5.5杆件变形的基本形式 85
小结 87
思考题 88
第六章 拉伸、压缩与剪切 89
6.1轴向拉伸与压缩的概念 89
6.2轴向拉压杆的内力 90
6.2.1轴力 90
6.2.2轴力图 90
6.3轴向拉压杆的应力 92
6.3.1横截面上的应力 92
6.3.2斜截面上的应力 95
6.4材料在拉伸和压缩时的力学性能 96
6.4.1材料在拉伸时的力学性能 97
6.4.2材料在压缩时的力学性能 100
6.5轴向拉压杆的变形与胡克定律 101
6.5.1轴向变形与胡克定律 102
6.5.2横向变形 102
6.6应力集中的概念 105
6.7拉压杆的强度计算 106
6.7.1失效 106
6.7.2许用应力 106
6.7.3强度条件 107
6.8简单拉压静不定问题 109
6.8.1静不定问题的概念 109
6.8.2静不定问题的求解 110
6.8.3温度应力和装配应力 112
6.9连接部分的强度计算 114
6.9.1剪切的实用计算 114
6.9.2挤压的实用计算 115
小结 117
思考题 118
习题 118
第七章 扭转 122
7.1扭转的概念 122
7.2扭转杆件的内力 122
7.2.1外力偶矩的计算 122
7.2.2扭矩的计算 123
7.2.3扭矩图的绘制 123
7.3薄壁圆筒的扭转 124
7.3.1切应力互等定理 124
7.3.2剪切胡克定律 126
7.4圆轴扭转时的应力和变形 127
7.4.1实心圆轴的扭转 127
7.4.2极惯性矩和抗扭截面系数 129
7.4.3扭转角 130
7.5受扭圆轴的强度计算和刚度计算 131
7.5.1强度计算 131
7.5.2刚度计算 131
7.6圆轴扭转的静不定问题 133
7.7矩形截面杆扭转简介 134
7.7.1矩形截面杆扭转的概念 134
7.7.2计算公式 135
7.7.3附系数 136
小结 136
思考题 137
习题 137
第八章 弯曲内力 140
8.1弯曲的概念与工程实例 140
8.1.1工程实际中的弯曲问题 140
8.1.2梁的支座及支座反力 141
8.1.3静定梁的基本形式 142
8.2梁的内力及其计算方法 142
8.2.1梁的内力——剪力和弯矩 142
8.2.2剪力、弯矩符号规定 143
8.3剪力图与弯矩图 146
8.4剪力、弯矩与荷载集度间的微分关系 150
8.4.1剪力、弯矩与荷载集度间的微分关系 150
8.4.2剪力图和弯矩图的形状判断 151
8.4.3利用微分关系绘制内力图的一般步骤 152
8.5用叠加法作弯矩图 154
8.5.1叠加法作弯矩图的原理 154
8.5.2区段叠加法作弯矩图 155
8.6平面刚架的内力图 158
小结 159
思考题 159
习题 160
第九章 弯曲应力分析与强度计算 163
9.1对称弯曲正应力 163
9.1.1试验与假设 163
9.1.2对称弯曲正应力的一般公式 164
9.1.3最大弯曲正应力 166
9.2惯性矩与平行移轴定理 167
9.2.1简单截面的惯性矩 167
9.2.2组合截面的惯性矩 168
9.2.3惯性矩平行移轴定理 169
9.3梁横截面弯曲切应力的简介 171
9.3.1矩形截面梁 171
9.3.2工字形截面梁 174
9.3.3圆形截面梁 175
9.3.4薄壁环形截面梁 175
9.4弯曲强度条件及其应用 176
9.4.1弯曲正应力强度条件 176
9.4.2弯曲切应力强度条件 177
9.4.3举例 177
9.5提高梁强度的主要措施 180
9.5.1选择合理截面形状 180
9.5.2变截面梁与等强度梁 181
9.5.3改善梁的受力情况 181
小结 183
思考题 183
习题 184
第十章 梁的位移分析与刚度计算 189
10.1挠度与转角 189
10.1.1挠曲线的概念 189
10.1.2挠度与转角的概念及关系 189
10.2挠曲线的近似微分方程 190
10.3用积分法计算梁的位移 191
10.4用叠加法计算梁的位移 195
10.4.1叠加法 195
10.4.2逐段分析求和法 195
10.5梁的刚度条件、提高刚度的主要措施 197
10.5.1梁的刚度条件 197
10.5.2提高刚度的主要措施 197
10.6简单静不定梁 198
10.6.1静不定梁的概念 198
10.6.2静不定梁的求解方法 198
小结 199
思考题 200
习题 200
第十一章 应力状态分析与强度理论 204
11.1一点应力状态的概念 204
11.1.1应力状态的概念 204
11.1.2一点应力状态的表示法 204
11.1.3单元体的取法 205
11.2平面应力状态分析 206
11.2.1任意斜截面的应力——平面应力状态分析的解析法 206
11.2.2应力圆（莫尔应力圆）——平面应力状态分析的图解法 208
11.2.3极值应力与主应力、主平面 209
11.2.4应力状态的分类 212
11.3三向应力状态的最大应力 213
11.3.1三向应力圆 213
11.3.2最大应力 214
11.4广义胡克定律 215
11.4.1广义胡克定律 215
11.4.2主应力与主应变关系——主应力与主应变广义胡克定律 217
11.5强度理论 218
11.5.1强度理论的概念 218
11.5.2两大类四种强度理论 218
小结 223
思考题 223
习题 225
第十二章 组合变形 229
12.1组合变形的概念 229
12.1.1组合变形工程实例 229
12.1.2组合变形的叠加原理 229
12.2斜弯曲 230
12.2.1斜弯曲的概念 230
12.2.2斜弯曲的内力与应力 230
12.2.3斜弯曲的强度问题 231
12.3拉伸（或压缩）与弯曲的组合变形 232
12.3.1轴向力与横向力共同作用的拉（压）弯组合变形 232
12.3.2拉（压）弯组合变形实例 233
12.4弯曲与扭转的组合 234
12.4.1弯扭组合变形的第三、四强度理论公式 234
12.4.2弯扭组合变形实例 236
小结 238
思考题 238
习题 239
第十三章 压杆稳定 241
13.1压杆稳定的概念 241
13.2细长压杆的临界力 243
13.2.1两端铰支细长压杆的临界力 243
13.2.2不同杆端约束下细长压杆的临界力 245
13.2.3细长压杆临界力的统一公式 246
13.3中小柔度杆的临界应力 247
13.3.1临界应力与柔度 247
13.3.2欧拉公式的适用范围 247
13.3.3临界应力与经验公式 248
13.3.4临界应力总图 249
13.4压杆稳定性计算及提高稳定性的措施 250
13.4.1压杆稳定条件 250
13.4.2压杆的稳定性计算 250
13.4.3提高压杆稳定性的措施 252
小结 253
思考题 253
习题 253
第十四章 用变形能法计算弹性位移 256
14.1概述 256
14.2外力功与弹性变形能的计算 256
14.2.1外力功 256
14.2.2杆件弹性变形能的计算 257
14.3单位荷载法 264
14.3.1单位荷载法的计算位移公式 264
14.3.2计算示例 266
14.4图乘法 268
14.4.1图乘法的计算位移公式 268
14.4.2计算示例 271
小结 272
思考题 272
习题 273
第十五章 构件的疲劳强度计算 276
15.1交变应力与疲劳破坏 276
15.1.1交变应力的概念 276
15.1.2疲劳破坏的概念 277
15.1.3交变应力参数的描述 278
15.2材料的疲劳极限及其测定方法 279
15.2.1疲劳极限的概念 279
15.2.2测定材料疲劳极限的方法 279
15.3构件的疲劳极限 281
15.3.1影响疲劳极限的因素 281
15.3.2构件的疲劳极限 285
15.4对称循环下构件的强度计算 285
15.5非对称循环下构件的疲劳强度计算简介 287
15.6提高构件疲劳强度的措施 289
小结 290
思考题 290
习题 291
附录A常用材料的力学性能 293
附录B常见截面的几何性质 294
附录C梁的挠度与转角 296
附录D型钢表 298
部分习题答案 310
参考文献 317