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第1章　静力学的基本概念与物体受力分析1

1.1　教学要求与学习目标1

1.2　理论要点1

1.2.1 力的基本概念1

1.2.2　关于力的基本性质的原理2

1.2.3　平衡的基本概念和关于平衡的基本原理2

1.2.4 关于约束与约束力3

1.2.5 物体受力分析——平衡对象、隔离体与受力图3

1.2.6 力对点之矩与力对轴之矩4

1.3　学习建议5

1.4　例题示范5

第2章　力系的等效与简化13

2.1 教学要求与学习目标13

2.2　理论要点13

2.2.1　等效的概念及有关等效的原理13

2.2.2 力偶的概念及其性质14

2.2.3 力偶系的简化15

2.2.4 力向一点平移16

2.2.5　平面力系的简化16

2.2.6　插入端约束的约束力16

2.3　学习建议17

2.4 例题示范17

第3章　力系的平衡条件与平衡方程23

3.1　教学要求与学习目标23

3.2　理论要点24

3.2.1　平面力系作用下物体的平衡条件与平衡方程24

3.2.2　求解物体在平面力系作用下的平衡问题时需要注意的几个方面25

3.2.3　刚体系统平衡问题的特点25

3.2.4　求解刚体系统平衡问题的基本方法26

3.2.5　关于刚体系统的静定和静不定性质28

3.2.6　摩擦的基本概念28

3.2.7　摩擦平衡问题的特点29

3.2.8　摩擦角的概念29

3.2.9　有摩擦时斜面上物体的运动和静止状态30

3.2.10　工程中常见的几类摩擦平衡问题30

3.3　学习建议31

3.4　例题示范32

第4章　材料力学概述47

4.1　教学要求与学习目标47

4.2　理论要点47

4.2.1　关于弹性体理想化的基本假定47

4.2.2　弹性体的受力与变形特点48

4.2.3　关于刚体静力学模型与材料力学模型49

4.2.4　关于刚体静力学概念与原理在材料力学中的可用性与限制性49

4.3　学习建议49

4.4　例题示范50

第5章　杆件的内力分析53

5.1　教学要求与学习目标53

5.2　理论要点54

5.2.1　关于内力的概念与定义54

5.2.2　弹性体的平衡原理与截面法56

5.2.3 内力与外力的相依关系57

5.2.4　平衡微分方程57

5.2.5　绘制内力图的基本方法58

5.3　学习建议60

5.4　例题示范61

5.4.1 轴力图61

5.4.2　扭矩图62

5.4.3　写剪力、弯矩方程，画剪力图和弯矩图63

5.4.4　利用弯矩、剪力和载荷集度之间的微分关系绘制弯矩图和剪力图66

第6章　拉压杆件的应力、变形分析与强度设计73

6.1　教学要求与学习目标73

6.2　理论要点74

6.2.1 拉伸与压缩杆件的应力与变形74

6.2.2　拉伸与压缩杆件的强度设计75

6.2.3　拉伸和压缩静不定问题76

6.3　学习建议78

6.4　例题示范81

6.4.1　应力和变形计算81

6.4.2　强度计算85

6.4.3　简单的拉压静不定问题93

第7章　圆轴扭转时的强度与刚度计算99

7.1　教学要求与学习目标99

7.2　理论要点99

7.2.1 圆轴扭转时的应力变形计算公式99

7.2.2　与圆轴扭转应力、变形公式有关的几何量101

7.2.3 圆轴扭转时的强度条件与刚度条件101

7.3　学习建议102

7.4　例题示范103

7.4.1　应力与变形计算103

7.4.2　强度计算与刚度计算106

7.4.3　扭转静不定问题111

7.4.4　非圆截面杆扭转时的应力变形计算114

第8章　梁的强度问题117

8.1　教学要求与学习目标117

8.2　理论要点118

8.2.1 有关梁弯曲的基本概念118

8.2.2　纯弯梁正应力公式及其应用与推广119

8.2.3　斜弯曲121

8.2.4 一个主轴平面内的偏心载荷122

8.2.5 薄壁梁横截面上的切应力流与弯曲中心的概念122

8.2.6　弯曲强度问题的特点及强度计算方法125

8.3　学习建议127

8.4　例题示范130

8.4.1　弯曲正应力计算130

8.4.2　弯曲强度计算139

8.4.3 弯曲切应力计算145

第9章　梁的位移分析与刚度问题149

9.1　教学要求与学习目标149

9.2　理论要点150

9.2.1 弯曲时梁的微段变形150

9.2.2　梁的总体变形与位移150

9.2.3　计算梁位移的叠加法152

9.2.4　梁的刚度设计准则152

9.2.5　简单的静不定梁152

9.3　学习建议153

9.4 例题示范157

9.4.1　用积分法求梁的挠度和转角157

9.4.2　用叠加法求梁的挠度和转角162

9.4.3　弯曲刚度计算165

9.4.4　简单的静不定梁167

第10章　应力状态与强度理论及其工程应用173

10.1　教学要求与学习目标173

10.2　理论要点174

10.2.1　一点应力状态及其表示方法174

10.2.2　平面应力状态中任意斜截面上应力的确定175

10.2.3 主应力、主平面、最大切应力175

10.2.4　应力圆及其应用177

10.2.5　广义胡克定律178

10.2.6 建立复杂受力时强度条件的思路与方法179

10.2.7 几种常用的强度理论180

10.2.8 圆轴承受弯曲与扭转共同作用时的强度计算182

10.2.9 圆柱形薄壁容器的应力状态分析与强度设计184

10.3　学习建议185

10.4 例题示范187

10.4.1 微单元体的取法及其各个面上应力的确定187

10.4.2 微单元任意方向面上的应力分析、应力圆的应用190

10.4.3 主应力、主方向与最大切应力192

10.4.4　广义胡克定律的应用197

10.4.5　强度理论的应用203

第11章　压杆的稳定问题209

11.1　教学要求与学习目标209

11.2　理论要点210

11.2.1 平衡构形的稳定性和不稳定性210

11.2.2 临界状态与临界载荷210

11.2.3 三种类型的压杆的不同临界状态210

11.2.4　细长压杆的临界载荷——欧拉公式211

11.2.5 长细比的概念 三类不同压杆的判断213

11.2.6　压杆的稳定性设计215

11.3　学习建议216

11.4　例题示范219

11.4.1　压杆临界力公式的推导219

11.4.2　应用欧拉公式计算临界力221

11.4.3　压杆稳定安全校核224

11.4.4　综合性问题226

第12章　动载荷与疲劳强度概述231

12.1　教学要求与学习目标231

12.2　理论要点232

12.2.1 等加速度运动时构件的应力计算方法232

12.2.2 冲击载荷作用下的应力计算方法233

12.2.3　交变应力的几个概念233

12.2.4　疲劳破坏特征、疲劳破坏过程与破坏原因235

12.2.5　应力-寿命曲线与疲劳极限238

12.2.6　影响疲劳寿命的因素238

12.3　学习建议239

12.4　例题示范240

12.4.1 等加速度运动时构件的应力计算240

12.4.2　旋转杆件的动应力计算242

12.4.3 冲击载荷与冲击应力计算245

12.4.4　疲劳问题中应力比的计算251

第13章　新材料的材料力学253

13.1　教学要求与学习目标253

13.2　理论要点254

13.2.1　复合材料的基本知识254

13.2.2　单层纤维复合材料的弹性模量254

13.2.3　纤维的增强效应257

13.2.4　聚合物的粘弹性行为258

13.2.5　伪弹性设计方法261

13.3　学习建议262

13.4　例题示范264

13.4.1 复合材料弹性模量的计算264

13.4.2　线性粘弹性问题266

13.4.3　伪弹性设计方法的应用267

参考文献269