绪论 1
第一篇 静力学 3
引言 3
第1章 静力学基础 4
1.1 静力学基本概念 4
1.1.1 力的概念 4
1.1.2 刚体的概念 5
1.1.3 力系和平衡的概念 5
1.2 静力学公理 6
1.3 约束和约束反力 8
1.3.1 具有光滑接触表面的约束 9
1.3.2 柔性约束 9
1.3.3 光滑铰链约束 10
1.3.4 其他约束 11
1.4 物体的受力分析和受力图 12
1.4.1 物体的受力分析 12
1.4.2 物体的受力图 12
本章小结 16
思考题 17
练习题 18
第2章 平面基本力系 20
2.1 平面汇交力系合成和平衡的几何法 20
2.1.1 平面汇交力系 20
2.1.2 力在坐标轴上的投影 20
2.1.3 力多边形法则 21
2.1.4 平面汇交力系平衡的几何条件 23
2.2 平面汇交力系合成和平衡的解析法 25
2.2.1 平面汇交力系合成的解析法 25
2.2.2 平面汇交力系平衡的解析条件 26
2.3 力矩和合力矩定理 29
2.3.1 力对点之矩 29
2.3.2 力矩的性质 30
2.3.3 合力矩定理 30
2.4 平面力偶理论 31
2.4.1 力偶和力偶矩 31
2.4.2 平面力偶系的合成和平衡条件 32
本章小结 35
思考题 37
练习题 37
第3章 平面任意力系 39
3.1 平面任意力系向作用面内任一点简化 39
3.1.1 力的平移定理 39
3.1.2 力系向任一点简化的主矢和主矩 40
3.2 平面任意力系的简化结果 42
3.2.1 平面任意力系简化为一个力偶的情形 43
3.2.2 平面任意力系简化为一个合力的情形 43
3.2.3 平面任意力系平衡的情形 43
3.3 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 43
3.4 物体系的平衡、静定和静不定问题 44
本章小结 47
思考题 48
练习题 48
第4章 摩擦 50
4.1 滑动摩擦 50
4.1.1 静滑动摩擦力和静滑动摩擦定律 50
4.1.2 动滑动摩擦力和动滑动摩擦定律 51
4.2 摩擦角与自锁现象 52
4.2.1 摩擦角 52
4.2.2 自锁现象 52
4.3 考虑摩擦时物体的平衡问题 53
本章小结 56
思考题 57
练习题 57
第5章 空间力系 60
5.1 空间汇交力系 60
5.1.1 空间力的分解 60
5.1.2 力在空间直角坐标轴上的投影 61
5.1.3 空间汇交力系的合成与平衡条件 62
5.2 空间力对点之矩和力对轴之矩 64
5.2.1 力对点之矩 64
5.2.2 力对轴之矩 65
5.2.3 空间力系的合力矩定理 67
5.2.4 力对点之矩与力对轴之矩的关系 68
5.3 空间任意力系的平衡条件和平衡方程 71
5.3.1 空间力系的简化 71
5.3.2 空间任意力系的平衡方程及应用 71
5.3.3 空间力系平衡方程的应用 72
5.4 重心 75
5.4.1 重心及其坐标 75
5.4.2 求重心的几种常用方法 77
本章小结 82
思考题 83
练习题 84
第二篇 运动学 87
引言 87
第6章 点的运动学和刚体基本运动 88
6.1 点的运动学 88
6.1.1 矢量法 88
6.1.2 直角坐标法 90
6.1.3 自然坐标法 93
6.2 刚体基本运动 98
6.2.1 刚体的平动 98
6.2.2 刚体的定轴转动 99
6.2.3 转动刚体上各点的速度和加速度 101
本章小结 103
思考题 105
练习题 105
第7章 点的合成运动 107
7.1 点的合成运动的基本概念 107
7.2 点的速度合成定理 108
7.2.1 绝对速度、相对速度和牵连速度 108
7.2.2 点的速度合成定理 109
本章小结 111
思考题 112
练习题 112
第8章 刚体的平面运动 114
8.1 刚体平面运动的基本概念和运动分解 114
8.1.1 刚体平面运动的基本概念 114
8.1.2 平面运动的分解 116
8.2 求平面图形内各点速度的基点法 117
8.3 求平面图形内各点速度的瞬心法 120
本章小结 123
思考题 124
练习题 124
第三篇 动力学 127
引言 127
第9章 质点动力学基本方程 128
9.1 动力学基本定律 128
9.2 质点运动微分方程 129
9.2.1 质点运动微分方程的矢量形式 129
9.2.2 质点运动微分方程的直角坐标形式 130
9.2.3 质点运动微分方程的自然坐标形式 130
9.3 质点动力学的两类基本问题 131
本章小结 135
思考题 135
练习题 136
第10章 动量定理 138
10.1 动量和冲量 138
10.1.1 动量 138
10.1.2 冲量 138
10.2 动量定理 140
10.2.1 质点的动量定理 140
10.2.2 质点系的动量定理 141
10.2.3 质点系动量守恒定律 142
10.3 质心运动定理 144
10.3.1 质量中心 144
10.3.2 质心运动定理 147
10.3.3 质心运动守恒定律 148
本章小结 149
思考题 151
练习题 151
第11章 动量矩定理 154
11.1 动量矩 154
11.1.1 质点的动量矩 154
11.1.2 质点系的动量矩 155
11.2 动量矩定理 156
11.2.1 质点的动量矩定理 156
11.2.2 质点系的动量矩定理 157
11.2.3 动量矩守恒定律 158
11.3 刚体对轴的转动惯量 161
11.3.1 转动惯量 161
11.3.2 回转半径 162
11.3.3 平行移轴定理 163
11.4 刚体绕定轴的转动微分方程 164
本章小结 168
思考题 169
练习题 170
第12章 动能定理 173
12.1 力的功 173
12.1.1 常力的功 173
12.1.2 变力的功 174
12.1.3 合力的功 174
12.1.4 几种常见力的功 175
12.2 质点和质点系的动能 177
12.2.1 质点的动能 177
12.2.2 质点系的动能 177
12.2.3 刚体的动能 178
12.3 动能定理 179
12.3.1 质点的动能定理 179
12.3.2 质点系的动能定理 180
本章小结 182
思考题 183
练习题 184
第四篇 材料力学 186
引言 186
第13章 轴向拉伸与压缩 190
13.1 轴向拉伸与压缩的概念 190
13.2 轴向拉伸与压缩时横截面上的内力 191
13.2.1 内力的概念 191
13.2.2 截面法 191
13.2.3 轴力与轴力图 191
13.3 轴向拉伸与压缩时横截面上的应力 193
13.4 拉压变形与胡克定律 195
13.4.1 纵向变形与横向变形 195
13.4.2 胡克定律 196
13.5 材料在拉伸与压缩时的力学性能 198
13.5.1 材料的拉伸与压缩试验 198
13.5.2 材料在拉伸时的力学性能 198
13.5.3 材料在压缩时的力学性能 201
13.6 许用应力与安全系数 202
13.6.1 极限应力 202
13.6.2 许用应力与安全系数 202
13.7 轴向拉伸与压缩时的强度计算 203
13.7.1 强度条件 203
13.7.2 强度计算 203
13.8 应力集中的概念 205
本章小结 206
思考题 207
练习题 207
第14章 剪切与挤压 209
14.1 剪切与挤压的概念 209
14.2 剪切与挤压的实用计算 210
14.2.1 剪切的实用计算 210
14.2.2 挤压的实用计算 211
本章小结 212
思考题 213
练习题 213
第15章 扭转 215
15.1 扭转的概念 215
15.2 扭矩和扭矩图 216
15.2.1 外力偶矩的计算 216
15.2.2 扭矩和扭矩图 216
15.3 圆轴扭转时横截面上的应力 218
15.3.1 平面假设 218
15.3.2 圆轴扭转时横截面上的应力 219
15.3.3 圆截面的极惯性矩和抗扭截面系数 220
15.4 圆轴扭转时的强度计算 221
15.5 圆轴扭转时的变形及刚度计算 223
15.5.1 圆轴扭转时的变形 223
15.5.2 圆轴扭转时的刚度计算 224
本章小结 225
思考题 226
练习题 227
第16章 弯曲 229
16.1 对称弯曲的概念及梁的计算简图 229
16.1.1 对称弯曲的概念 229
16.1.2 梁的计算简图 230
16.2 梁的剪力和弯矩 231
16.3 剪力图和弯矩图 233
16.4 纯弯曲正应力 235
16.4.1 实验观察与假设 236
16.4.2 纯弯曲正应力的分布规律 237
16.4.3 纯弯曲正应力的计算公式 237
16.5 正应力强度条件及其应用 238
16.6 梁的弯曲变形及刚度条件 241
16.6.1 挠度和转角 242
16.6.2 梁的挠曲线近似微分方程及其积分 243
16.6.3 用叠加法求弯曲变形 244
16.6.4 梁的刚度条件 247
16.7 梁的合理设计 247
16.7.1 合理配置梁的支承和载荷 248
16.7.2 合理选取截面形状 249
16.7.3 合理设计梁的外形 249
本章小结 250
思考题 251
练习题 251
第17章 应力状态与强度理论 253
17.1 应力状态的概念 253
17.1.1 应力状态问题的提出 253
17.1.2 应力状态的研究方法 254
17.1.3 主平面和主应力 255
17.1.4 应力状态的分类 255
17.2 二向应力状态分析 256
17.2.1 斜截面上的应力 256
17.2.2 主平面与主应力的求法 257
17.2.3 最大剪应力 257
17.3 广义胡克定律 258
17.4 强度理论简介 259
17.4.1 材料破坏的基本形式 259
17.4.2 强度理论的概念 260
17.4.3 常用的四个强度理论 261
本章小结 264
思考题 266
练习题 266
第18章 组合变形的强度计算 267
18.1 组合变形的概念 267
18.2 拉（压）弯组合变形的强度计算 268
18.3 扭弯组合变形的强度计算 272
本章小结 275
思考题 277
练习题 277
第19章 压杆稳定 279
19.1 压杆稳定的概念 279
19.2 欧拉公式 280
19.2.1 欧拉公式 280
19.2.2 临界应力与柔度 281
19.2.3 欧拉公式的适用范围 282
19.2.4 临界应力经验公式 283
19.3 压杆稳定性的计算 285
19.4 提高压杆稳定性的措施 287
本章小结 288
思考题 289
练习题 289
第20章 动载荷与交变应力 291
20.1 动载荷 291
20.1.1 动载荷的概念 291
20.1.2 构件作匀加速直线运动时的应力计算 291
20.1.3 构件受冲击时的应力计算 293
20.2 交变应力 295
20.2.1 交变应力的概述 295
20.2.2 疲劳失效 297
20.2.3 疲劳极限与疲劳强度计算 298
本章小结 301
思考题 302
练习题 302
附录 304
附录Ⅰ 练习题参考答案 304
附录Ⅱ 型纲规格表 313
参考文献 329