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第一篇 静力学2

第1章 静力学基础2

1.1静力学基本概念2

1.1.1力的概念2

1.1.2刚体的概念3

1.2静力学公理3

1.3约束与约束力5

1.3.1柔性约束6

1.3.2光滑接触面约束6

1.3.3光滑圆柱铰链约束7

1.3.4链杆约束8

1.4受力分析与受力图9

小结11

思考题12

习题13

第2章 平面汇交力系15

2.1平面汇交力系合成与平衡的几何法15

2.1.1平面汇交力系的合成15

2.1.2平面汇交力系的平衡16

2.2平面汇交力系合成与平衡的解析法17

2.2.1力在直角坐标轴上的投影18

2.2.2合力投影定理19

2.2.3平面汇交力系合成的解析法19

2.2.4平面汇交力系平衡的解析条件20

小结22

思考题23

习题23

第3章 平面力偶系26

3.1力矩26

3.1.1力矩的概念26

3.1.2合力矩定理27

3.2力偶28

3.2.1力偶的概念28

3.2.2力偶的性质29

3.2.3平面力偶系的合成与平衡30

小结31

思考题32

习题33

第4章 平面一般力系35

4.1力的平移定理35

4.2平面一般力系的简化37

4.2.1简化过程37

4.2.2主矢和主矩38

4.2.3固定端约束38

4.2.4平面一般力系简化结果分析39

4.3平面一般力系的平衡方程41

4.3.1平面一般力系的平衡条件与平衡方程41

4.3.2平衡方程的其他形式43

4.3.3平面平行力系的平衡方程44

4.4物体系统的平衡45

4.5平面静定桁架的内力计算49

4.5.1节点法50

4.5.2截面法51

小结52

思考题53

习题54

第5章 摩擦59

5.1滑动摩擦59

5.1.1静滑动摩擦力59

5.1.2静摩擦定律60

5.1.3动滑动摩擦力60

5.2摩擦角和自锁61

5.2.1摩擦角61

5.2.2自锁62

5.2.3静摩擦系数的测定62

5.3考虑摩擦时的平衡问题63

5.4滚动摩擦简介67

小结68

思考题69

习题69

第6章 空间力系72

6.1力在空间直角坐标轴上的投影72

6.1.1直接投影法72

6.1.2二次投影法73

6.2力对于点之矩与力对轴之矩74

6.2.1力对于点之矩的矢量表示74

6.2.2力对轴之矩74

6.2.3力对轴之矩的计算75

6.3空间力系的平衡方程76

6.3.1空间一般力系的简化76

6.3.2空间力系的平衡方程77

6.3.3空间常见约束78

6.4重心与形心81

6.4.1重心的概念81

6.4.2重心和形心的坐标公式82

6.4.3确定重心位置的方法82

小结85

思考题86

习题86

第二篇 材料力学92

第7章 轴向拉伸与压缩92

7.1内力 截面法 轴力图92

7.1.1内力 截面法92

7.1.2轴力图94

7.2拉压杆的应力95

7.2.1应力的概念95

7.2.2拉压杆横截面上的应力96

7.2.3拉压杆斜截面上的应力97

7.3轴向拉伸与压缩时的变形98

7.3.1线应变98

7.3.2胡克定律99

7.3.3横向变形系数100

7.4应力集中101

7.5材料在拉伸与压缩时的力学性能102

7.5.1拉伸时材料的力学性能103

7.5.2压缩时材料的力学性质106

7.5.3材料的塑性和脆性性能讨论106

7.6轴向拉伸与压缩时的强度计算107

7.6.1极限应力 许用应力 安全因数107

7.6.2强度计算108

7.7简单拉压静不定问题111

7.7.1静不定问题解法及装配应力111

7.7.2温度变化引起的应力113

小结115

思考题115

习题116

第8章 剪切与挤压的实用计算120

8.1剪切与挤压的概念120

8.2剪切的实用计算121

8.2.1剪切应力121

8.2.2剪切强度条件122

8.3挤压实用计算122

8.3.1挤压面 挤压应力122

8.3.2挤压强度条件123

小结126

思考题126

习题127

第9章 扭转129

9.1扭转的概念129

9.2扭矩 扭矩图130

9.2.1外力偶矩的计算130

9.2.2扭矩 扭矩图130

9.3切应力互等定理 剪切胡克定律133

9.3.1薄壁圆筒扭转时的切应力133

9.3.2切应力互等定理134

9.3.3切应变 剪切胡克定律134

9.4圆轴扭转时横截面上的应力135

9.4.1圆轴扭转时横截面上的应力135

9.4.2极惯性矩和抗扭截面模量的计算138

9.5圆轴扭转时的强度计算138

9.6圆轴扭转时的变形及刚度计算140

9.6.1圆轴扭转时的变形140

9.6.2圆轴的刚度计算141

小结143

思考题144

习题145

第10章 弯曲内力149

10.1平面弯曲的概念149

10.1.1弯曲变形与平面弯曲149

10.1.2计算简图与梁的种类150

10.2梁的内力——剪力和弯矩150

10.2.1截面法求内力150

10.2.2剪力、弯矩的符号规定151

10.3剪力图和弯矩图153

10.4载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系及其应用156

10.4.1载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系156

10.4.2用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系绘制剪力图和弯矩图157

小结159

思考题160

习题161

第11章 弯曲强度计算163

11.1梁纯弯曲时的正应力163

11.1.1纯弯曲梁横截面上的正应力163

11.1.2横力弯曲时梁截面上的正应力166

11.2梁的正应力强度计算168

11.3梁的切应力及强度计算171

11.3.1梁的切应力计算公式171

11.3.2切应力的强度计算174

11.4提高梁承载能力的措施175

11.4.1选择合理的截面形状175

11.4.2采用变截面梁175

11.4.3改善梁的受力状况176

小结178

思考题179

习题180

第12章 弯曲变形184

12.1弯曲变形的概念184

12.1.1挠曲线184

12.1.2挠度和转角184

12.1.3挠度与转角之间的关系184

12.2梁变形的基本方程185

12.2.1梁的挠曲线近似微分方程185

12.2.2用积分法求梁的变形186

12.3用叠加法计算梁的变形188

12.3.1叠加法188

12.3.2广义叠加法190

12.4梁的刚度条件与合理刚度设计191

12.4.1梁的刚度条件191

12.4.2梁的合理刚度设计193

12.5简单静不定梁193

12.5.1静不定梁的概念193

12.5.2简单静不定梁的解法194

小结195

思考题196

习题197

第13章 应力状态和强度理论199

13.1点的应力状态200

13.1.1点的应力状态的概念及研究方法200

13.1.2点的主应力和应力状态的分类200

13.2平面应力状态分析200

13.2.1平面应力状态分析的解析法200

13.2.2平面应力状态分析的图解法——应力圆204

13.3广义胡克定律206

13.4强度理论207

13.4.1最大拉应力理论（第一强度理论）208

13.4.2最大拉应变理论（第二强度理论）208

13.4.3最大切应力理论（第三强度理论）209

13.4.4畸变能密度理论（第四强度理论）209

小结211

思考题213

习题213

第14章 组合变形的强度计算216

14.1弯曲与拉伸（压缩）组合变形216

14.2弯曲与扭转组合变形220

小结224

思考题224

习题225

第15章 压杆稳定228

15.1压杆稳定的概念228

15.2确定临界力的欧拉公式229

15.2.1两端铰支细长压杆的临界压力229

15.2.2其他支座条件下压杆的临界压力231

15.3三类压杆的临界应力234

15.3.1临界应力的概念234

15.3.2三类压杆的临界应力234

15.4压杆的稳定性计算237

15.5提高压杆稳定性的措施240

15.5.1合理地选用材料240

15.5.2减小压杆的柔度240

小结241

思考题242

习题242

第16章 动载荷245

16.1构件作匀加速运动时的动应力245

16.2冲击载荷249

16.3交变应力253

16.3.1交变应力和疲劳破坏253

16.3.2交变应力的循环特征255

16.4构件的疲劳强度计算256

16.4.1材料的持久极限256

16.4.2影响构件持久极限的主要因素257

16.4.3对称循环下构件的疲劳强度计算258

小结259

思考题260

习题260

第三篇 运动学和动力学263

第17章 点的运动263

17.1用矢量法表示点的运动263

17.1.1点的运动方程263

17.1.2点的速度263

17.1.3点的加速度264

17.2用直角坐标法描述点的运动264

17.2.1点的运动方程264

17.2.2点的速度265

17.2.3点的加速度265

17.3用自然法描述点的运动268

17.3.1点的运动方程268

17.3.2自然轴系268

17.3.3点的速度269

17.3.4点的加速度269

17.3.5几种常见的运动271

小结274

思考题275

习题276

第18章 刚体的基本运动278

18.1刚体的平行移动278

18.2刚体的定轴转动279

18.3定轴转动刚体上各点的速度和加速度280

小结284

思考题285

习题285

第19章 点的合成运动288

19.1绝对运动相对运动牵连运动288

19.2点的速度合成定理290

19.3牵连运动为平动时点的加速度合成定理292

19.4牵连运动为转动时点的加速度合成定理295

小结299

思考题300

习题302

第20章 刚体的平面运动306

20.1刚体平面运动的概念和运动分解306

20.2基点法求平面图形内各点的速度308

20.3瞬心法求平面图形内各点的速度312

20.3.1速度瞬心的定义312

20.3.2确定速度瞬心的方法312

20.4基点法求平面图形内各点的加速度314

小结315

思考题316

习题317

第21章 动力学基本方程321

21.1质点的运动微分方程322

21.2刚体绕定轴转动微分方程及其应用324

21.2.1刚体绕定轴转动微分方程324

21.2.2转动惯量325

21.2.3刚体定轴转动微分方程的应用329

小结330

思考题331

习题332

第22章 动力学普遍定理334

22.1动量定理334

22.1.1动量和冲量334

22.1.2质点动量定理334

22.1.3质点系动量定理336

22.1.4质心运动定理339

22.2动量矩定理341

22.2.1动量矩的概念341

22.2.2质点的动量矩定理341

22.2.3质点系的动量矩定理343

22.3动能定理344

22.3.1力的功344

22.3.2动能347

22.3.3动能定理348

22.3.4功率和机械效率352

小结354

思考题355

习题356

第23章 动 静法360

23.1质点的惯性力与动静法360

23.1.1惯性力的概念360

23.1.2质点的达朗贝尔原理360

23.2质点系达朗贝尔原理362

23.3刚体惯性力系的简化364

23.3.1刚体平移时惯性力系的简化364

23.3.2刚体绕定轴转动时惯性力系的简化365

23.3.3刚体作平面运动时惯性力系的简化367

23.4转动刚体的静平衡与动平衡370

23.4.1静平衡370

23.4.2动平衡371

小结371

思考题372

习题372

习题答案376

附录388

参考文献394