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0-1 工程力学的任务1

绪论1

0-2 工程力学的研究方法4

o-3 工程力学在专业学习中的地位和作用5

第1篇 静力学6

第1章 静力学的基本概念和公理6

1-1 静力学的基本任务和基本概念6

一、静力学的任务和刚体的概念6

二、力的概念7

三、力系的概念9

1-2 静力学的公理9

一、约束的概念13

1-3 物体的受力分析·受力图13

二、约束的塞本类型及其约束反力14

三、分离体 受力图19

小结25

思考题26

习题27

第2章 平面汇交力系31

2-1 平面汇交力系合成的几何法31

—、汇交二力合成的三角形法则31

二、汇交力系合成的力多边形法则32

2-2 力的分解和投影33

一、力的分解33

二、力在直角坐标轴上的分解和投影34

一、合力投影定理35

2-3 平面汇交力系合成的解析法35

二、平面汇交力系合成的解析法37

2-4 平面汇交力系的平衡条件38

小结44

思考题45

习题46

第3章 力矩和平面力偶51

3-1 力矩51

一、力对点之矩51

二、合力矩定理52

一、力偶和力偶矩55

3-2 平面力偶系55

二、力偶的等效性56

3-3 平面力偶系的合成方法和平衡条件58

一、平面力偶系的合成方法58

二、平面力偶系的平衡条件59

小结60

思考题61

习题61

第4章 平面任意力系65

4-1 基本概念65

4-2 平面任意力系向作用面内任一点简化67

一、力线平移定理67

二、平面任意力系向作用面内任一点简化主矢和主矩68

4-3 平面一般力系简化的各种结果·合力矩定理71

4-4 平面任意力系的平衡条件73

一、平面任意力系的平衡73

二、平面任意力系平衡方程的其它形式77

三、平面平行力系的平衡条件78

4-5 物体系统的平衡·静定与超静定问题的概念82

一、物体系统的平衡82

二、静定和超静定问题的概念89

4-6 考虑摩擦时的平衡问题90

小结97

思考题101

习题104

第5章 空间力系116

5-1 力在空间坐标轴上的投影116

5-2 力对轴之矩118

5-3 空间力系的平衡方程121

5-4 平行力系中心和物体重心126

一、空间平行力系的中心126

二、重心的坐标公式128

三、求重心位置的几种方法130

小结136

思考题139

习题139

6-1 材料力学的任务146

第6章 材料力学的基本概念146

第2篇 材料力学146

6-2 变形固体的基本假设148

6-3 杆件变形的基本形式150

小结152

思考题153

第7章 轴向拉伸和压缩154

7-1 轴向拉伸和压缩的概念154

7-2 内力的概念·面法和轴力156

一、内力的概念156

二、截面法和轴力157

一、应力的概念160

7-3 应力的概念·拉伸或压缩时宜杆横截面上的应力160

二、确定杆件横截面上应力的基本途径161

三、拉伸和压缩时宜杆横截面上的应力162

7-4 材料在拉伸和压缩时的力学性质164

一、低碳钢的拉伸试验165

二、其它塑性材料在拉伸时的力学性质170

三、铸铁拉伸时的力学性质172

四、材料在压缩时的力学性质173

7-5 温度时间对材料的力学性质的影响175

一、短期静载下温度对材料力学性质的影响175

二、高温，长期静载下材料的力学性质176

7-6 应力集中的概念177

一、许用应力和安全系数179

7-7 许用应力和安全系数·拉伸和压缩时的强度计算179

二、直杆在拉伸或压缩时的强度条件181

7-8 直杆在拉伸和压缩时斜截面上的应力187

7-9 拉伸或压缩时直杆的变形190

一、纵(轴)向变形和正应变190

二、胡克定律191

三、横向变形系数(泊松比)192

7-10 拉伸和压缩的超静定问题199

一、超静定问题及其解法199

二、温度应力206

三、装配应力211

小结214

思考题220

习题221

第8章 剪切228

8-1 剪切与挤压的概念228

8-2 剪切的实用计算230

一、剪切面上的内力230

二、剪应力计算231

三、剪切强度条件231

8-3 挤压和挤压的实用计算233

小结240

思考题242

习题242

9-1 扭转的概念及其实例245

第9章 扭转245

9-2 外力偶矩和扭矩的计算·扭矩图247

一、外力偶矩的计算247

二、扭矩的计算248

三、扭矩图249

9-3 薄壁圆筒扭转·剪应力互等定理·剪切胡克定律252

一、薄壁圆筒扭转应力分析252

二、剪应力互等定理253

三、剪切胡克定律254

9-4 圆轴扭转时的应力和强度条件255

一、圆轴扭转时横截面上的应力255

二、极惯性矩I？和抗扭截面模量Wn260

三、圆轴扭转时的强度条件261

9-5 圆轴的扭转变形和刚度条件266

一、圆轴扭转变形266

二、轴的刚度条件267

9-6 圆轴扭转时斜截面上的应力及扭转破坏分析272

小结275

思考题278

习题278

第10章 梁的内力283

10-1 基本概念283

一、对称弯曲的概念283

二、梁的类型284

三、梁上荷载和梁的支反力计算285

10-2 剪力和弯矩286

10-3 剪力图和弯矩图291

10-4 弯矩、剪力和荷载间的关系299

一、弯矩、剪力和荷载集度间的微分关系299

二、弯矩、剪力与集中力的关系302

三、弯矩、剪力和集中力偶的关系302

四、最大弯矩|M|max的确定303

小结306

思考题310

习题310

11-1 静矩和形心314

一、静矩314

第11章 截面的几何性质314

二、截面的形心315

11-2 惯性矩·惯性积·惯性半径318

一、惯性矩318

二、惯性积321

三、惯性半径326

11-3 主轴与主惯性矩的概念326

11-4 平行移轴公式327

小结331

思考题334

习题334

附录一、单位换算337

表1 热轧等边角钢(YBl66—65)338

附录二、型钢规格表338

表2 热轧不等边角钢(YBl67—65)342

表3 热轧普通工字钢(GB706—65)348

表4 热轧普通槽钢(GB707—65)351

第2篇 材料力学(续)355

第12章 梁的应力355

12-1 纯弯曲时梁的正应力355

一、纯弯曲355

二、纯弯曲时的正应力356

12-2 弯曲正应力的强度条件362

12-3 弯曲时的剪应力368

一、矩形截面梁的弯曲剪应力369

二、工字形截面梁的弯曲剪应力372

三、圆形截面梁和环形薄壁截面梁的弯曲剪应力374

四、弯曲剪应力的强度校核375

12-4 梁的合理截面形状及变截面梁378

一、梁截面的合理形状378

二、变截面梁381

小结382

思考题386

习题386

第13章 梁的变形392

13-1 挠度和转轴392

一、挠曲线392

二、挠度和转角393

13-2 挠曲线的近似微分方程394

13-3 用积分法求梁的变形396

13-4 叠加法求梁截面的转角和挠度405

13-5 梁的刚度校核415

13-6 简单超静定梁的解法418

小结424

思考题426

习题426

第14章 应力状态与强度理论433

14-1 应力状态的概念433

一、问题的提出433

二、研究一点处应力状态的方法434

三、应力状态的分类435

14-2 二向应力状态分析的解析法438

一、斜截面上的应力438

二、主应力与主平面440

三、极值剪应力443

14-3 二向应力状态分析的图解法449

一、应力圆449

二、图解法的步骤和方法450

14-4 三向应力状态下一点处的最大剪应力455

14-5 广义胡克定律456

14-6 强度理论457

一、强度理论的概念457

二、常用的四个强度理论459

小结467

思考题472

习题472

第15章 组合变形477

15-1 概述477

15-2 弯曲与拉伸(压缩)的组合479

一、杆件同时受到横向力和轴向力作用479

二、偏心拉伸(压缩)482

15-3 弯曲与扭转的组合486

小结492

思考题493

习题494

第16章 压杆稳定问题499

16-1 基本概念499

16-2 压杆临界力计算502

16-3 临界应力和临界应力总图507

一、临界应力507

二、临界应力总图510

16-4 压杆的稳定计算514

一、压杆的稳定条件514

二、折减系数法515

三、压杆稳定计算应当注意的问题520

小结521

习题522

思考题522

17-1 交变应力与疲劳破坏526

一、交变应力526

第17章 交变应力526

二、疲劳破坏530

17-2 持久极限(疲劳极限)531

一、材料的持久极限531

二、影响持久极限的主要因素534

17-3 对称循环的疲劳强度校核542

17-4 提高疲劳强度的措施546

小结548

习题550

思考题550

第3篇 运动学554

第18章 点的运动554

18-1 运动学的任务和基本概念554

18-2 用矢量法研究点的运动557

一、确定动点的位置及运动方程557

二、用矢量法表示点的速度和加速度558

18-3 用直角坐标法研究点的运动560

一、确定动点的位置及运动方程560

二、速度与加速度在直角坐标轴上的投影560

一、确定动点的位置及运动方程567

二、用自然法表示点的速度和加速度567

18-4 用自然法研究点的运动567

小结578

思考题581

习题582

第19章 刚体的基本运动588

19-1 刚体的平动588

19-2 刚体的定轴转动590

一、刚体位置的确定、转动方程、角速度和角加速度590

二、转动刚体上各点的速度和加速度592

小结598

思考题600

习题601

第20章 点的合成运动605

20-1 点的三种运动605

一、动点M相对于静系的运动称为动点的绝对运动605

二、动点M相对于动系的运动称为动点的相对运动606

三、动系相对于静系的运动称为动点的牵连运动606

20-2 速度合成定理610

20-3 加速度合成定理617

一、动系作平动时的加速度合成定理617

二、动系作转动时的加速度合成定理621

小结624

思考题627

习题627

21-1 平面运动的概念634

第21章 刚体的平面运动634

21-2 平面运动分解为平动和转动637

21-3 平面图形内各点的速度639

一、基点法639

二、速度投影法642

三、瞬心法645

2l-4 平面图形内各点的加速度653

小结661

思考题668

习题669

22-1 动力学的基本概念675

第22章 质点动力学基本方程675

第4篇 动力学675

22-2 动力学的基本定律676

22-3 质点运动微分方程679

22-4 质点动力学的两类问题681

一、第一类问题681

二、第二类问题684

小结688

思考题690

习题690

第23章 动量定理694

23-1 质点的动量定理694

一、质点的动量694

二、冲量695

三、质点的动量定理696

23-2 质点系的动量定理699

一、质点系的动量定理699

二、质点系的动量守恒定律701

23-3 质心运动定理704

一、质点系的质心704

二、质心运动定理705

小结709

思考题712

习题712

一、动量矩的概念716

24-1 动量矩的概念·刚体的转动惯量716

第24章 动量矩定理716

二、刚体的转动惯量718

24-2 动量矩定理724

一、质点的动量矩定理724

二、质点系的动量矩定理725

24-3 刚体定轴转动微分方程728

小结731

思考题733

习题733

第25章 动能定理739

25-1 力的功739

一、力的功739

二、常见力的功742

一、动能746

25-2 动能定理746

二、质点的动能定理749

三、质点系的动能定理751

25-3 势能与机械能守恒定律简述756

二、机械能与机械能守恒定律757

小结758

思考题760

习题760

第26章 动静法767

26-1 惯性力767

26-2 质点的动静法768

26-3 质点系的动静法772

一、质点系的动静法772

二、刚体惯性力系的简化773

小结781

思考题783

习题784

第27章 单自由度系统的振动790

27-1 振动现象790

27-2 单自由度系统的自由振动791

一、自由振动的微分方程及其解791

二、自由振动的振幅和初相位793

三、自由振动的周期和频率794

27-3 单自由度系统的阻尼振动797

一、小阻尼情况799

二、大阻尼和临界阻尼情况800

27-4 单自由度系统的受迫振动800

一、无阻尼受迫振动801

二、振幅与频率的关系 共振现象803

三、有阻尼的受迫振动805

27-5 减振方法808

一、消除振源808

二、避开共振区808

三、增大阻尼808

四、隔振809

小结812

思考题814

习题814

第28章 动荷载问题简介819

28-1 概述819

28-2 已知加速度时的动应力计算820

一、构件作匀加速运动时的动应力计算820

二、构件匀速转动时的动应力计算822

28-3 冲击时的动应力计算825

28-4 冲击韧度830

小结831

思考题832

习题833

一、势能的概念4756