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第1章 绪论1

1.1 工程力学的研究对象和内容1

1.1.1工程力学的研究对象1

1.1.2工程力学的研究内容1

1.2变形固体及其基本假设2

1.2.1刚体和变形固体2

1.2.2变形固体的基本假设2

1.3杆件的几何特性及基本变形形式3

1.3.1杆件的几何特性3

1.3.2杆件的基本变形形式3

1.4荷载的分类4

1.4.1按荷载作用的范围分类4

1.4.2按荷载作用的时间分类5

1.4.3按荷载作用的性质分类5

思考与练习6

第2章 静力学基本知识7

2.1静力学基本概念及基本公理7

2.1.1力和力系7

2.1.2静力学基本公理7

2.2约束与约束力9

2.2.1约束与约束力的概念9

2.2.2工程中常见的几种约束类型10

2.3物体受力分析与受力图14

2.3.1作受力图的步骤14

2.3.2受力分析和受力图实例14

思考与练习18

第3章 平面汇交力系21

3.1平面汇交力系的合成21

3.1.1力的投影21

3.1.2平面汇交力系的合力23

3.2平面汇交力系的平衡条件24

3.2.1平面汇交力系的平衡方程24

3.2.2平衡条件的应用24

思考与练习26

第4章 平面力偶系28

4.1力矩的概念与计算28

4.1.1力对点的矩28

4.1.2合力矩定理与力矩的解析表达式28

4.2力偶及其性质30

4.2.1力偶和力偶矩30

4.2.2力偶的性质30

4.3平面力偶系的合成与平衡31

4.3.1平面力偶系的合成31

4.3.2平面力偶系的平衡条件32

思考与练习33

第5章 平面任意力系35

5.1平面任意力系向一点的简化35

5.1.1力的平移定理35

5.1.2平面任意力系向一点简化的主矢与主矩36

5.1.3平面任意力系简化结果的讨论36

5.2平面任意力系的平衡条件37

5.2.1平面任意力系的平衡方程37

5.2.2平衡方程的其他形式38

5.3平面平行力系的合成与平衡40

5.3.1平面平行力系的合成40

5.3.2平面平行力系的平衡41

5.4物体系的平衡问题42

5.5考虑摩擦的平衡问题43

5.5.1滑动摩擦44

5.5.2摩擦角和自锁现象45

5.5.3考虑摩擦的平衡问题46

思考与练习50

第6章 空间力系54

6.1空间力系的简化54

6.1.1力在空间直角坐标轴上的投影54

6.1.2力对轴的矩55

6.1.3空间力偶57

6.1.4空间任意力系的简化57

6.1.5空间任意力系的简化结果分析59

6.2空间力系的平衡60

6.2.1空间任意力系的平衡条件和平衡方程60

6.2.2空间约束60

6.2.3空间力系的特殊情况62

6.3重心与形心64

6.3.1重心的概念及其坐标公式64

6.3.2确定物体重心的方法66

思考与练习70

第7章 轴向拉伸与压缩74

7.1轴向拉伸与压缩的概念及实例74

7.2轴向拉伸与压缩的内力及计算75

7.2.1轴向拉（压）杆的内力75

7.2.2截面法计算轴向拉（压）杆的内力75

7.3内力方程与内力图76

7.4直杆轴向拉伸（压缩）时截面上的应力77

7.4.1直杆轴向拉伸（压缩）时横截面上的应力77

7.4.2直杆轴向拉伸（压缩）时斜截面上的应力79

7.4.3圣维南原理与应力集中的概念80

7.5材料拉伸和压缩时的力学性能81

7.5.1材料的拉伸和压缩试验与应力-应变图81

7.5.2低碳钢的拉伸力学性能82

7.5.3其他材料的拉伸力学性能84

7.5.4材料压缩时的力学性能85

7.6许用应力与强度条件86

7.6.1失效与许用应力86

7.6.2强度条件87

7.7轴向拉伸或压缩时的变形90

7.7.1轴向变形与线应变90

7.7.2胡克定律91

7.7.3横向变形与泊松比91

思考与练习94

第8章 剪切和扭转97

8.1剪切和挤压的概念及实例97

8.2连接部分的强度计算97

8.2.1剪切的实用计算98

8.2.2挤压的实用计算99

8.2.3连接板的强度计算100

8.3扭转和扭矩102

8.3.1扭转概述102

8.3.2功率、转速与扭力偶矩之间的关系103

8.3.3扭矩和扭矩图103

8.4薄壁圆筒的扭转105

8.4.1薄壁圆筒扭转时横截面上的应力105

8.4.2切应力互等定理106

8.4.3剪切胡克定律107

8.4.4材料的三个弹性常数E， G，v之间的关系107

8.5圆轴扭转时横截面上的应力与强度条件107

8.5.1圆轴扭转时横截面上的应力107

8.5.2圆轴扭转时的强度条件110

8.6圆轴扭转时的变形与刚度条件110

8.6.1圆轴扭转变形110

8.6.2圆轴扭转时的刚度条件112

思考与练习113

第9章 弯曲应力116

9.1平面弯曲116

9.2梁的内力及内力图117

9.2.1梁的内力117

9.2.2梁的内力方程和内力图118

9.2.3内力及内力图的规律120

9.3用叠加法作剪力图和弯矩图122

9.4弯曲正应力124

9.4.1基本假设124

9.4.2正应力公式推导125

9.4.3最大弯曲正应力128

9.5弯曲切应力128

9.5.1矩形截面梁128

9.5.2工字形截面梁130

9.6梁的强度条件131

9.6.1正应力强度条件131

9.6.2切应力强度条件131

9.7提高梁弯曲强度的措施135

9.7.1选择合理的截面形状135

9.7.2变截面梁与等强度梁136

9.7.3梁的合理受力137

思考与练习138

第10章 弯曲变形143

10.1弯曲变形的基本概念143

10.2梁的挠曲线近似微分方程及其积分144

10.2.1梁的挠曲线近似微分方程144

10.2.2梁的挠曲线近似微分方程的积分145

10.3叠加法149

10.4梁的刚度条件及提高刚度的措施152

10.4.1梁的刚度条件152

10.4.2提高弯曲刚度的措施153

思考与练习155

第11章 应力状态和强度理论157

11.1概述157

11.2一点处的应力状态158

11.2.1一点处的应力状态的概念158

11.2.2单元体上的应力158

11.3平面应力状态分析159

11.3.1平面应力状态分析的解析法159

11.3.2平面应力状态分析的图解法160

11.4最大应力164

11.4.1最大正应力164

11.4.2最大切应力164

11.5三向应力状态的最大应力165

11.6广义胡克定律166

11.7强度理论168

11.7.1强度理论的概念168

11.7.2四种强度理论169

11.7.3强度理论的应用170

思考与练习172

第12章 组合变形175

12.1组合变形和叠加原理175

12.2斜弯曲176

12.2.1斜弯曲的概念176

12.2.2斜弯曲时的应力计算及强度条件176

12.3拉伸（压缩）与弯曲的组合变形181

12.3.1拉伸（压缩）与弯曲的正应力计算181

12.3.2拉伸（压缩）与弯曲的正应力强度条件182

12.4偏心拉伸（压缩）184

12.4.1单向偏心拉伸（压缩）时的正应力计算185

12.4.2双向偏心拉伸（压缩）时的正应力计算186

思考与练习191

第13章 压杆稳定195

13.1压杆稳定的概念195

13.2细长压杆的临界压力198

13.2.1两端铰支压杆的临界压力198

13.2.2其他支承形式压杆的临界压力199

13.3压杆的临界应力202

13.3.1临界应力与柔度202

13.3.2欧拉公式的适用范围202

13.3.3临界应力的经验公式203

13.4压杆的稳定计算206

13.4.1压杆稳定条件206

13.4.2折减系数法206

13.4.3压杆的稳定性计算209

13.5提高压杆稳定性的措施213

13.5.1尽量减小压杆杆长213

13.5.2增强支承的刚性214

13.5.3合理选择截面形状214

13.5.4合理选用材料215

思考与练习215

附录Ⅰ 截面图形的几何性质220

附录Ⅱ 热轧型钢常用参数表239

附录Ⅲ 部分习题参考答案254

参考文献260