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绪论1

第一篇　刚体静力学第1章　刚体静力学基础4

1.1　静力学的基本概念4

1.1.1 刚体4

1.1.2　力4

1.1.3　力系与平衡5

1.1.4　静力学公理5

1.2　力的表示方法7

1.3　力对点的矩8

1.3.1　力对点的矩（力矩）9

1.3.2　力矩的性质9

1.3.3　合力矩定理9

1.3.4　空间力对点的矩（力矩）的矢量表示10

1.4　力偶10

1.4.1　力偶与力偶矩10

1.4.2　力偶的性质11

1.4.3　平面力偶的等效定理12

1.4.4　平面力偶系的合成12

1.5　力的平移定理13

1.6　约束与约束反力14

1.6.1　约束的概念14

1.6.2　工程中几种经常遇到的简单的约束类型14

1.7　受力图与受力分析19

思考题22

习题22

第2章　平面力系25

2.1　平面力系的简化25

2.1.1 平面力系向作用面内一点的简化25

2.1.2　简化结果的讨论27

2.2　平面力系的平衡方程及应用28

2.2.1　平衡条件和平衡方程28

2.2.2　几种平面特殊力系的平衡方程31

2.3　物体系统的平衡问题34

2.4　考虑摩擦时的平衡问题38

2.4.1　滑动摩擦38

2.4.2　摩擦角和自锁现象40

2.4.3　考虑摩擦时物体的平衡问题42

2.4.4　滚动摩擦的概念44

思考题45

习题47

第3章 空间力系和重心51

3.1 力在空间直角坐标轴上的投影51

3.1.1　直接投影法51

3.1.2　二次投影法51

3.2　力对轴的矩53

3.3　空间力系的平衡方程54

3.3.1　空间力系的简化54

3.3.2　空间力系的平衡方程55

3.3.3 空间特殊力系的平衡方程56

3.4　轮轴类零件平衡问题的平面解法58

3.5　重心61

3.5.1　重心的概念61

3.5.2　重心坐标公式61

3.5.3　确定物体重心的方法63

思考题65

习题65

第二篇　材料力学72

第4章　轴向拉伸与压缩72

4.1　轴向拉伸与压缩的概念72

4.2　轴向拉伸与压缩时横截面上的内力——轴力73

4.2.1　内力的概念73

4.2.2　截面法73

4.2.3　轴力与轴力图73

4.3　轴向拉伸与压缩时横截面上的应力75

4.3.1　应力的概念75

4.3.2　轴向拉伸与压缩时杆横截面上的正应力计算76

4.4　轴向拉伸与压缩时的变形 胡克定律77

4.4.1　纵向线应变和横向线应变、泊松比77

4.4.2　胡克定律78

4.5　材料在轴向拉伸与压缩时的力学性能79

4.5.1　拉伸试验和应力—应变曲线79

4.5.2　低碳钢拉伸时的力学性能80

4.5.3　材料的塑性81

4.5.4　冷作硬化82

4.5.5　低碳钢压缩时的力学性能82

4.5.6　铸铁拉伸与压缩时的力学性能82

4.5.7　其他常用材料的力学性能简介83

4.6　轴向拉伸与压缩时杆件的强度计算85

4.6.1　极限应力、许用应力、安全因数85

4.6.2　拉（压）杆的强度条件85

4.7　应力集中的概念88

4.7.1　应力集中的概念88

4.7.2　应力集中对构件强度的影响89

4.8　超静定问题简介89

4.8.1　超静定问题89

4.8.2　装配应力与温度应力简介90

思考题91

习题92

第5章　剪切和挤压94

5.1　剪切的概念和实用计算94

5.1.1　剪切的概念与实例94

5.1.2　剪切的实用计算95

5.2　挤压的概念和实用计算96

5.2.1　挤压的概念与实例96

5.2.2　挤压的实用计算96

5.3　剪切胡克定律99

思考题100

习题101

第6章　圆轴的扭转102

6.1　圆轴扭转的概念102

6.2 圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩103

6.2.1　外力偶矩的计算103

6.2.2　扭矩的计算103

6.2.3　扭矩图104

6.3 圆轴扭转时横截面上的应力与变形105

6.3.1 圆轴扭转时横截面上的应力105

6.3.2　圆轴扭转时的变形108

6.3.3　极惯性矩和抗扭截面系数108

6.4 圆轴扭转时的强度和刚度计算110

6.4.1 圆轴扭转时的强度计算110

6.4.2　刚度计算111

6.5　提高圆轴扭转强度和刚度的措施112

思考题113

习题113

第7章　直梁的弯曲116

7.1　平面弯曲的概念116

7.1.1 弯曲的概念与工程实例116

7.1.2　梁的简化及分类117

7.2 直梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩118

7.3　剪力图与弯矩图120

7.3.1　剪力方程和弯矩方程120

7.3.2　剪力图与弯矩图121

7.4　剪力、弯矩与分布载荷集度间的微分关系124

7.5　纯弯曲时梁横截面上的正应力127

7.5.1　纯弯曲试验127

7.5.2　纯弯曲时横截面上的正应力128

7.5.3　截面惯性矩　平行移轴公式131

7.6　梁的正应力强度计算133

7.7　梁的剪应力概念及其强度计算135

7.8　梁的弯曲变形136

7.8.1　梁弯曲变形的概念137

7.8.2　用叠加法求梁的变形137

7.8.3　梁的刚度条件139

7.9　提高梁的强度和刚度的措施140

7.9.1　提高梁强度的措施140

7.9.2　提高梁刚度的措施143

思考题143

习题144

第8章　组合变形的强度计算147

8.1　组合变形的概念147

8.2　拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算148

8.3　应力状态分析150

8.3.1　应力状态的概念150

8.3.2　主平面、主应力151

8.3.3　应力状态的分类151

8.3.4　二向应力（平面应力）状态分析简介151

8.4　强度理论153

8.4.1　最大拉应力理论（第一强度理论）153

8.4.2　最大拉应变理论（第二强度理论）154

8.4.3　最大切应力理论（第三强度理论）154

8.4.4　形状改变比能理论（第四强度理论）154

8.5 圆轴弯曲与扭转组合变形的强度计算155

8.5.1　外力分析156

8.5.2 内力分析156

8.5.3　应力分析156

8.5.4　强度分析156

思考题159

习题160

第9章　压杆稳定性161

9.1　压杆稳定的概念161

9.2　压杆的临界载荷和临界应力162

9.2.1　临界载荷的欧拉公式162

9.2.2　临界应力的欧拉公式163

9.3　欧拉公式的适用范围与经验公式164

9.3.1　欧拉公式的适用范围164

9.3.2　压杆按柔度分类及临界载荷的计算165

9.4　压杆稳定性计算及校核166

9.5　提高压杆稳定性的措施167

9.5.1　减小压杆长度167

9.5.2　合理选择压杆截面形状167

9.5.3　改变压杆约束条件168

9.5.4　选用弹性模量大的材料168

思考题168

习题169

第10章　动荷应力与交变应力171

10.1　动荷应力171

10.1.1 构件受到惯性力作用时的动荷应力与变形171

10.1.2　构件受冲击时的动荷应力173

10.2　交变应力174

10.2.1　交变应力的概念174

10.2.2　交变应力的要素及类型175

10.2.3　疲劳破坏的特点及原因176

10.2.4　材料的持久极限177

10.3　构件的持久极限　疲劳强度计算178

10.3.1　构件外形的影响178

10.3.2　构件尺寸的影响178

10.3.3构件表面加工质量的影响179

思考题179

习题180

第三篇　工程运动力学第11章　质点的动力分析与计算184

11.1　点的运动184

11.1.1 自然法描述点的平面曲线运动184

11.1.2　直角坐标法描述点的平面曲线运动187

11.2　质点的运动微分方程191

11.2.1 自然坐标式191

11.2.2　直角坐标式192

11.2.3　质点动力学的两类基本问题192

11.3　质点的动静法195

11.3.1　惯性力的概念195

11.3.2　质点的达朗伯原理196

思考题198

习题199

第12章　基本运动刚体的动力分析与计算202

12.1　刚体的基本运动202

12.1.1　刚体的平行移动202

12.1.2　刚体的定轴转动203

12.1.3　转动刚体上各点的速度和加速度204

12.2　刚体动力学基础208

12.2.1　平动刚体的动力学方程208

12.2.2　刚体绕定轴转动的微分方程208

12.2.3　转动惯量210

12.2.4　刚体绕定轴转动微分方程的应用213

12.3　刚体做基本运动时惯性力系的简化216

12.3.1　刚体做平动时惯性力系的简化216

12.3.2　刚体绕定轴转动时惯性力系的简化216

思考题221

习题222

第13章　动能定理226

13.1　功和功率226

13.1.1　功的概念226

13.1.2　常见力的功227

13.1.3　功率229

13.2　动能231

13.2.1　平动刚体的动能232

13.2.2　绕定轴转动刚体的动能232

13.3　动能定理232

13.3.1　质点的动能定理232

13.3.2　质点系的功能定理234

思考题236

习题237

第14章　点和刚体的复合运动分析239

14.1　点的复合运动　速度合成定理239

14.1.1　点的绝对运动、相对运动和牵连运动240

14.1.2　绝对速度、相对速度和牵连速度240

14.1.3　点的速度合成定理241

14.2　刚体的平面运动244

14.2.1　刚体平面运动的概念244

14.2.2　平面运动分解为平动和转动245

14.2.3　平面图形上各点的速度分析246

思考题251

习题252

附录A　主要符号表256

附录B　型钢表258

附录C 习题参考答案270

参考文献276