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第1篇 静力学2

项目1 工程构件的受力分析2

任务1.1认识力2

1.1.1力的概念2

1.1.2力系的有关概念2

1.1.3刚体的概念3

任务1.2静力学基本公理的应用3

任务1.3认识约束与约束反力5

1.3.1柔索约束6

1.3.2光滑面约束6

1.3.3光滑铰链约束6

1.3.4轴承约束8

任务1.4绘制工程构件受力图8

小结10

习题11

机械应用实例（Ⅰ）12

项目2平面力系的合成与平衡16

任务2.1平面汇交力系的合成与平衡16

2.1.1平面汇交力系概述16

2.1.2力在坐标轴上的投影16

2.1.3平面汇交力系合成的解析法17

2.1.4平面汇交力系的平衡方程及其应用18

任务2.2力矩计算19

2.2.1力对点之矩19

2.2.2合力矩定理20

任务2.3力偶计算22

2.3.1力偶的概念22

2.3.2力偶的三要素22

2.3.3力偶的等效条件23

2.3.4力偶的性质23

任务2.4平面力偶系的合成与平衡23

2.4.1平面力偶系的合成24

2.4.2平面力偶系的平衡条件24

任务2.5平面一般力系的合成与平衡25

2.5.1力的平移定理26

2.5.2平面一般力系的简化27

2.5.3平面一般力系的平衡方程及其应用29

任务2.6物体系统的平衡分析31

小结34

习题35

机械应用实例（Ⅱ）39

项目3空间力系的合成与平衡43

任务3.1计算力在空间直角坐标轴上的投影43

任务3.2计算力对轴之矩45

3.2.1力对轴之矩的概念45

3.2.2合力矩定理45

任务3.3空间力系的合成与平衡46

3.3.1空间一般力系的平衡条件和平衡方程46

3.3.2空间力系的特殊情况46

任务3.4物体重心的计算48

小结51

习题51

项目4摩擦力54

任务4.1认识滑动摩擦54

任务4.2认识摩擦角和自锁现象55

任务4.3考虑摩擦时物体的平衡问题56

小结59

习题59

机械应用实例（Ⅲ）60

第2篇 材料力学66

项目5杆件的内力分析66

任务5.1认识内力66

任务5.2计算轴向拉（压）杆的内力66

5.2.1轴向拉伸（压缩）的概念66

5.2.2轴向拉伸或压缩时的内力分析67

5.2.3轴力图69

任务5.3计算剪切变形构件的内力69

5.3.1剪切的概念69

5.3.2剪切时的内力70

任务5.4计算圆轴扭转构件的内力71

5.4.1圆轴扭转的概念71

5.4.2外力偶矩的计算71

5.4.3转矩与转矩图72

任务5.5计算直梁弯曲构件的内力74

5.5.1平面弯曲的概念74

5.5.2梁的基本形式74

5.5.3梁弯曲时的内力——剪力和弯矩75

5.5.4弯矩图77

小结81

习题82

项目6应力与变形分析85

任务6.1计算轴向拉（压）杆的应力85

6.1.1应力的概念85

6.1.2轴向拉伸和压缩时横截面上的正应力86

6.1.3轴向拉伸（或压缩）时斜截面上的应力88

任务6.2计算轴向拉（压）杆的变形89

6.2.1纵向变形89

6.2.2胡克定律89

6.2.3横向变形90

6.2.4泊松比90

任务6.3分析材料在拉伸与压缩时的力学性能92

6.3.1低碳钢在拉伸时的力学性能93

6.3.2其他材料在拉伸时的力学性能95

6.3.3材料在压缩时的力学性能96

任务6.4轴向拉（压）杆的强度计算97

6.4.1极限应力、许用应力、安全因数97

6.4.2强度计算98

任务6.5剪切和挤压的实用计算102

6.5.1剪切实用计算102

6.5.2挤压的实用计算103

任务6.6圆轴扭转的强度计算105

6.6.1剪切胡克定律105

6.6.2圆轴扭转时的应力分布规律106

6.6.3极惯性矩Ip和抗扭截面系数Wp107

6.6.4圆轴扭转时的强度计算107

6.6.5圆轴扭转时的变形和刚度计算109

任务6.7直梁弯曲的强度计算109

6.7.1梁的纯弯曲109

6.7.2纯弯曲时梁横截面上的正应力110

6.7.3惯性矩和抗弯截面系数111

6.7.4梁的弯曲强度计算111

任务6.8直梁弯曲的变形分析115

6.8.1挠曲线115

6.8.2挠度和转角115

6.8.3求弯曲变形的两种方法116

6.8.4梁的刚度校核118

任务6.9提高梁弯曲强度和抗弯刚度的措施119

6.9.1合理安排梁的受力情况119

6.9.2合理选择梁的截面形状119

小结120

习题122

项目7组合变形构件的强度计算127

任务7.1分析点的应力状态127

7.1.1一点应力状态的定义127

7.1.2研究目的127

7.1.3研究方法127

7.1.4应力状态分类、主应力、主平面128

任务7.2认识分析强度理论128

任务7.3认识组合变形131

任务7.4拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算131

7.4.1轴向力与横向力同时作用132

7.4.2偏心弯曲134

任务7.5弯曲与扭转组合变形的强度计算135

小结138

习题139

项目8压杆稳定141

任务8.1认识压杆稳定141

任务8.2计算压杆的临界力和临界应力142

8.2.1欧拉公式142

8.2.2临界应力142

8.2.3欧拉公式的适用范围143

8.2.4中、小柔度杆的临界应力143

任务8.3压杆的稳定性计算145

任务8.4提高压杆稳定性的措施146

8.4.1稳定计算的重要意义146

8.4.2提高压杆承载能力的措施146

小结147

习题147

项目9交变应力149

任务9.1交变应力及构件的疲劳破坏149

任务9.2工程构件的疲劳强度计算150

9.2.1循环特征150

9.2.2持久极限151

9.2.3影响构件疲劳极限的因素151

9.2.4强度计算151

任务9.3提高构件疲劳强度的措施152

小结152

习题152

附表 型钢表（GB/T706—2008）153

参考文献169