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绪论1

第1章 静力学公理和物体的受力分析3

1.1 静力学基本概念3

1.2 静力学公理4

1.3 约束和约束反力6

1.3.1 约束与约束力的概念6

1.3.2 工程中常见的约束与约束力7

1.4 受力分析与受力图10

思考题14

习题16

第2章 平面力系19

2.1 平面汇交力系19

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法和平衡的几何条件19

2.1.2 合成的解析法和平衡的解析条件21

2.2 平面力偶系24

2.2.1 力对点的矩的概念24

2.2.2 合力矩定理24

2.2.3 力偶和力偶矩25

2.2.4 力偶的性质26

2.2.5 平面内力偶的等效条件26

2.2.6 平面力偶系的合成27

2.2.7 平面力偶系的平衡条件27

2.3 平面任意力系29

2.3.1 力的平移定理29

2.3.2 平面任意力系向一点简化·主矢与主矩30

2.3.3 平面任意力系简化结果讨论31

2.3.4 平面任意力系的平衡条件34

2.3.5 平面任意力系的平衡方程35

2.3.6 平面平行力系的平衡方程37

2.4 静定与超静定问题的概念·物体系统的平衡37

2.4.1 静定与超静定问题的概念37

2.4.2 物体系统的平衡39

2.5 平面简单桁架42

2.5.1 平面桁架的概念42

2.5.2 平面简单桁架的内力计算43

思考题46

习题48

第3章 空间力系54

3.1 力在空间直角坐标轴上的投影及分解54

3.1.1 力在直角坐标轴上的投影54

3.1.2 力沿空间直角坐标轴分解55

3.2 空间力对点之矩和力对轴之矩55

3.2.1 空间力对点之矩以矢量表示——力矩矢55

3.2.2 力对轴之矩56

3.2.3 力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系58

3.3 空间力偶58

3.3.1 力偶矩以矢量表示——力偶矩矢58

3.3.2 空间力偶等效定理59

3.3.3 空间力偶系的合成59

3.4 空间任意力系向任一点简化·主矢和主矩矢60

3.4.1 空间任意力系向一点的简化60

3.4.2 空间任意力系的简化结果分析61

3.5 空间任意力系的平衡方程及其应用63

3.5.1 空间任意力系的平衡方程式63

3.5.2 空间约束64

3.5.3 空间力系平衡方程的应用65

3.6 平行力系的中心及物体的重心68

3.6.1 平行力系的中心68

3.6.2 重心69

3.6.3 物体的重心坐标公式69

3.6.4 确定物体重心的方法71

思考题73

习题74

第4章 材料力学的基本概念78

4.1 材料力学的任务78

4.2 变形固体的基本假设79

4.3 内力、截面法和应力80

4.4 线应变与切应变81

4.5 杆件变形的基本形式82

思考题83

习题84

第5章 轴向拉伸和压缩85

5.1 轴向拉伸与压缩的概念85

5.2 轴向拉伸与压缩横截面上的内力86

5.2.1 轴力86

5.2.2 轴力图87

5.3 杆件在轴向载荷作用下的应力88

5.3.1 横截面上的应力88

5.3.2 拉（压）杆斜截面上的应力89

5.4 拉伸和压缩时材料的力学性能91

5.4.1 拉伸试样和设备91

5.4.2 低碳钢在拉伸时的力学性能93

5.4.3 其他塑性材料在拉伸时的力学性能95

5.4.4 铸铁在拉伸时的力学性能95

5.4.5 材料在压缩时的力学性能95

5.5 拉压杆件的强度计算96

5.5.1 失效、安全因数与许用应力96

5.5.2 拉伸或压缩杆件的强度计算97

5.6 拉（压）杆的变形分析99

5.6.1 轴向变形与胡克定律99

5.6.2 轴向变形与泊松比101

5.6.3 静定结构节点的位移计算103

5.7 拉压超静定问题104

5.8 装配应力及温度应力108

思考题111

习题112

第6章 剪切与挤压的实用计算115

6.1 剪切的实用计算115

6.2 挤压的实用计算118

思考题120

习题120

第7章 圆轴扭转122

7.1 圆轴扭转的概念和实例122

7.2 外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图122

7.2.1 外力偶矩的计算122

7.2.2 扭矩和扭矩图123

7.3 圆轴扭转时的应力125

7.3.1 切应力互等定理125

7.3.2 剪切胡克定律126

7.3.3 圆轴扭转时的切应力126

7.3.4 Ip、Wt的计算128

7.3.5 扭转的强度条件129

7.4 圆轴扭转时的变形131

7.4.1 扭转角131

7.4.2 扭转的刚度条件132

思考题136

习题136

第8章 弯曲139

8.1 弯曲的概念139

8.1.1 弯曲的概念和实例139

8.1.2 梁的计算简图140

8.2 剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图142

8.2.1 剪力和弯矩的概念142

8.2.2 剪力和弯矩的计算144

8.2.3 剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图145

8.3 载荷集度、剪力和弯矩之间的关系150

8.3.1 载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系150

8.3.2 利用微分关系快速画剪力图和弯矩图151

8.4 弯曲梁横截面上的正应力及强度计算155

8.4.1 纯弯曲概念155

8.4.2 实验观察与假设155

8.4.3 纯弯曲正应力计算公式156

8.4.4 横力弯曲正应力计算公式158

8.4.5 梁的弯曲正应力强度条件159

8.5 弯曲梁横截面上的切应力及强度计算163

8.5.1 矩形截面梁163

8.5.2 工字形薄壁截面梁的弯曲切应力165

8.5.3 横力弯曲梁的切应力强度计算166

8.6 提高梁弯曲强度的措施167

8.6.1 合理安排梁的受力情况168

8.6.2 梁的合理截面168

8.6.3 等强度梁的概念170

8.7 工程中的弯曲变形问题·挠曲线近似微分方程171

8.8 求梁的挠度和转角的积分法和叠加法及刚度计算173

8.8.1 用积分法求弯曲变形173

8.8.2 用叠加法求挠度和转角174

8.8.3 弯曲梁的刚度条件176

8.9 提高梁弯曲刚度的措施176

思考题177

习题178

第9章 应力状态分析及强度理论183

9.1 点的应力状态及其分类183

9.2 平面应力状态分析184

9.2.1 平面应力状态184

9.2.2 图解法——应力圆188

9.3 三向应力状态简介192

9.4 广义胡克定律193

9.4.1 三向应力状态下的应力、应变关系193

9.4.2 体积应变196

9.4.3 复杂应力状态下的应变能密度197

9.5 基本强度理论198

9.5.1 强度理论的概念198

9.5.2 基本强度理论198

9.5.3 相当应力201

9.5.4 强度理论的选用202

思考题202

习题203

第10章 组合变形206

10.1 组合变形与力的独立作用原理206

10.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形207

10.3 弯曲与扭转组合变形211

思考题215

习题216

第11章 压杆稳定219

11.1 压杆稳定的概念219

11.2 细长压杆的临界压力221

11.2.1 两端球铰支细长压杆的临界压力221

11.2.2 其他支撑情况细长压杆的临界压力223

11.3 临界应力及临界应力总图224

11.3.1 临界应力和柔度224

11.3.2 临界应力总图225

11.4 压杆的稳定计算228

11.4.1 安全系数法228

11.4.2 折减系数法228

11.5 提高压杆稳定性的措施230

思考题232

习题233

第12章 疲劳强度问题235

12.1 交变应力与疲劳破坏235

12.1.1 交变应力与疲劳失效235

12.1.2 交变应力的循环特征、应力幅和平均应力237

12.2 持久极限238

12.3 影响持久极限的因素238

12.4 构件的疲劳强度计算240

12.5 提高构件疲劳强度的措施241

思考题242

习题242

第13章 工程力学实验243

13.1 工程力学实验概述243

13.2 低碳钢拉伸和铸铁拉伸与压缩实验244

13.3 低碳钢和铸铁的扭转实验248

13.4 纯弯曲梁正应力电测实验250

13.5 弯扭组合主应力电测实验251

13.6 用电测法测量金属的弹性模量及泊松比实验252

附录A 平面图形的几何性质254

A.1 静矩和形心254

A.2 惯性矩、极惯性矩和惯性积256

A.3 平行移轴公式258

思考题259

习题259

附录B 型钢表260

习题参考答案264

参考文献268