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第一篇　静力学1

引言1

第1章　静力学基本概念和物体受力分析2

1.1　静力学的两个基本概念2

1.1.1 刚体的概念2

1.1.2 力的概念2

1.2　静力学公理3

1.2.1 力的平行四边形法则4

1.2.2　二力平衡公理4

1.2.3　加减平衡力系公理4

1.2.4　作用和反作用定律5

1.3　约束和约束反力6

1.4　物体的受力分析和受力图8

思考题11

习题11

第2章　平面汇交力系13

2.1　平面汇交力系的合成14

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法——力多边形法则14

2.1.2　平面汇交力系合成的解析法16

2.2　平面汇交力系的平衡方程19

2.2.1 几何条件19

2.2.2　解析条件20

思考题23

习题23

第3章　力矩和平面力偶系25

3.1　力对点之矩与合力矩定理25

3.1.1　力对点之矩25

3.1.2　合力矩定理26

3.2　平面力偶理论27

3.2.1 力偶27

3.2.2 力偶矩27

3.2.3 同平面内力偶的等效定理28

3.3　平面力偶系的合成和平衡条件29

3.3.1 平面力偶系的合成29

3.3.2　平面力偶系的平衡条件29

思考题31

习题31

第4章　平面任意力系34

4.1　力的平移定理34

4.2　平面任意力系向平面内一点简化35

4.2.1 利用力的平移定理对平面任意力系进行简化35

4.2.2　固定端约束37

4.3　平面任意力系的平衡条件38

4.4　平面平行力系的平衡方程40

4.5　静定与超静定问题以及物体系统的平衡41

4.5.1　静定与超静定问题41

4.5.2　物体系统的平衡42

思考题44

习题45

第5章　摩擦48

5.1　概述48

5.1.1　摩擦的概念48

5.1.2　摩擦的分类48

5.1.3　研究摩擦的意义48

5.2　滑动摩擦49

5.2.1 静滑动摩擦力和静滑动摩擦定律49

5.2.2　动滑动摩擦定律51

5.2.3　摩擦角与自锁现象51

5.3　考虑摩擦时的平衡问题举例52

思考题56

习题56

第6章　空间力系58

6.1　力沿直角坐标轴的分解和力在直角坐标轴上的投影58

6.2　力对轴的矩60

6.3　空间任意力系的平衡方程61

6.4　空间平衡问题的平面解法64

思考题65

习题65

第二篇 材料力学67

引言67

第7章　材料力学基本概念69

7.1　变形固体的基本假设69

7.1.1 变形固体的概念69

7.1.2　变形固体的基本假设69

7.1.3 弹性变形和塑性变形70

7.2　杆件变形的基本形式70

思考题72

第8章　拉伸与压缩73

8.1　轴向拉伸与压缩的概念和实例73

8.2　轴向拉伸或压缩时横截面上的内力74

8.2.1 构件内力的概念74

8.2.2 截面法74

8.2.3 轴力图75

8.3　轴向拉伸或压缩时横截面上的应力76

8.3.1 应力的概念76

8.3.2　拉（压）杆截面上的应力77

8.4　轴向拉伸或压缩时的变形78

8.4.1　纵向变形78

8.4.2　胡克定律79

8.4.3　横向变形80

8.5　材料在拉伸或压缩时的力学性能81

8.5.1　材料的拉伸试验81

8.5.2　材料在压缩时的力学性能84

8.6　轴向拉（压）时杆件的强度计算85

8.6.1 许用应力和安全系数85

8.6.2　拉伸和压缩时的强度条件86

8.7　应力集中的概念88

8.8　简单拉（压）超静定问题89

8.8.1 简单拉压超静定问题的解法90

8.8.2　温度应力和装配应力的概念91

8.9　圆柱形薄壁容器的应力计算93

8.9.1 纵截面上的应力93

8.9.2　横截面上的应力93

思考题94

习题94

第9章　剪切与挤压97

9.1　剪切的概念与实例97

9.2　剪切的实用计算及强度条件98

9.2.1 剪应力和剪应变98

9.2.2　剪切强度条件99

9.3　挤压的实用计算及强度条件99

9.3.1 挤压概念及挤压应力的实用计算方法99

9.3.2　挤压强度条件101

思考题105

习题105

第10章　扭转108

10.1　扭转的概念与实例108

10.2　外力偶矩和扭矩的计算109

10.2.1 外力偶矩的计算109

10.2.2　扭矩的计算110

10.2.3　扭矩图110

10.3　薄壁圆筒的扭转试验113

10.3.1 薄壁圆筒扭转的变形试验113

10.3.2　剪应力互等定理114

10.3.3　剪切胡克定律114

10.4　圆轴扭转时的应力和强度条件115

10.4.1 圆轴扭转时的应力115

10.4.2 圆轴扭转剪应力的讨论118

10.4.3 圆轴扭转时的强度条件119

10.5　圆轴扭转时的变形和刚度条件121

10.5.1 圆轴扭转时的变形计算121

10.5.2 圆轴扭转时的刚度条件122

思考题124

习题124

第11章　弯曲内力127

11.1　弯曲的概念与实例127

11.2　梁的计算简图以及静定梁的基本形式128

11.2.1　梁的载荷128

11.2.2　梁的支座128

11.2.3　静定梁的基本形式129

11.3　弯曲内力——剪力和弯矩129

11.4　剪力图和弯矩图132

11.4.1 剪力图和弯矩图绘制的基本方法132

11.4.2　绘制剪力图和弯矩图实例133

思考题137

习题137

第12章　弯曲应力139

12.1　弯曲时的正应力139

12.1.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力139

12.1.2　纯弯曲梁正应力公式的推广143

12.1.3 梁弯曲时任一截面上弯曲正应力的最大值143

12.2　截面惯性矩的计算144

12.2.1　矩形截面的惯性矩144

12.2.2 圆形截面的惯性矩144

12.3　梁弯曲正应力强度条件146

12.3.1 剪切弯曲时全梁中最大正应力146

12.3.2 弯曲正应力强度条件146

12.4　提高梁弯曲强度的主要措施149

12.4.1　选择合理的截面形状149

12.4.2　合理布置载荷和支座位置151

思考题152

习题152

第13章　弯曲变形154

13.1　工程中的弯曲变形问题154

13.2　挠曲线、挠度和转角154

13.2.1 挠曲线154

13.2.2　挠度和转角155

13.3　梁的挠曲线近似微分方程155

13.4　用积分法求梁的挠度和转角157

13.5　用叠加法求梁的变形160

13.6　梁的刚度校核161

13.7　简单超静定梁的解法161

13.7.1　超静定梁的概念161

13.7.2　用变形比较法解超静定梁162

思考题163

习题163

第14章　组合变形165

14.1　组合变形的概念和实例165

14.2　拉伸（压缩）与弯曲的组合变形165

14.3　圆轴弯曲与扭转的组合170

14.4　强度理论简介174

14.4.1　材料的破坏形式174

14.4.2 复杂应力状态下的强度理论和强度条件175

思考题176

习题176

第15章　压杆稳定178

15.1　压杆稳定的概念178

15.1.1 综述178

15.1.2　压杆的临界载荷179

15.2　细长压杆临界力的确定179

15.2.1 两端铰支细长压杆的临界力公式179

15.2.2　其他约束情况下压杆的临界力180

15.3　临界应力与欧拉公式的适应范围181

15.4　压杆的稳定计算185

15.5　提高压杆稳定性措施186

思考题187

习题187

第三篇 运动力学189

引言189

第16章　运动学190

16.1　点的运动学190

16.1.1 点的运动方程190

16.1.2 点的速度和加速度192

16.1.3 点的速度合成定理198

16.2　刚体运动学199

16.2.1 刚体的平动200

16.2.2 刚体的定轴转动201

16.3　刚体的平面运动206

16.3.1 刚体平面运动的概念206

16.3.2　平面运动刚体上各点的速度207

思考题210

习题211

第17章　动力学217

17.1　质点动力学217

17.1.1 动力学基本定律217

17.1.2　力学单位制218

17.1.3　质点运动微分方程218

17.2　刚体动力学223

17.2.1 刚体平动动力学问题223

17.2.2 刚体绕定轴转动的动力学基本方程223

17.2.3　转动惯量224

17.3　动静法228

17.3.1 质点的动静法228

17.3.2 刚体惯性力的简化229

17.3.3 刚体的动静法230

17.3.4　轴承的动反力230

思考题231

习题231

第18章　功、功率及动能定理236

18.1　功和功率236

18.1.1　功的定义与计算236

18.1.2　功率和机械效率241

18.2　动能定理242

18.2.1　动能242

18.2.2　动能定理245

思考题250

习题250

附录Ⅰ 常用图形的几何性质254

附录Ⅱ 型钢表255

附录Ⅲ 习题答案260

参考文献266