工程力学(宋晓明)

单元一静力分析基础1 课题一静力分析基本概念1 一、力的概念1 二、力系2 三、刚体的概念2 四、力矩的概念2 五、力偶的概念3 课题二静力分析基本公理3 一、二力平衡公理4 二、加减平衡力系公理4 三、作用与反作用公理4 四、力的平行四边形公理5 五、三力平衡汇交定理5 课题三约束与约束反力5 一、柔体约束6 二、光滑接触面约束6 三、光滑圆柱铰链约束7 四、铰链支座约束7 课题四受力分析与受力图8 【题】10 单元二平面基本力系13 课题一平面汇交力系合成与平衡的几何法14 一、平面汇交力系合成的几何法14 二、平面汇交力系平衡的几何条件14 课题二平面汇交力系合成与平衡的解析法15 一、力在坐标轴上的投影15 二、合力投影定理16 三、平面汇交力系合成的解析法17 四、平面汇交力系的平衡方程18 课题三平面力偶系19 一、平面力偶系的合成19 二、平面力偶系的平衡条件19 【题】20 单元三平面任意力系24 课题一力向一点平移25 课题二平面任意力系的简化26 课题三平面任意力系简化结果分析合力矩定理27 课题四平面任意力系的平衡方程及应用28 课题五刚体系统的平衡问题33 课题六考虑摩擦时的平衡问题简介36 一、滑动摩擦36 二、摩擦角和自锁现象38 课题七滚动摩擦简介39 【题】40 单元四空间力系和重心43 课题一空间力系的平衡方程及应用43 一、力在空间直角坐标轴上的投影43 二、力对轴之矩45 三、合力矩定理45 四、空间力系的平衡方程式46 课题二重心和形心48 一、重心的概念48 二、重心和形心的坐标公式49 三、分割法确定组合图形的形心50 【题】51 单元五杆件的轴向拉伸与压缩53 课题一构件承载概述53 一、构件的承载53 二、变形固体及其基本假设54 三、杆件变形的基本形式55 课题二轴向拉伸与压缩的概念55 课题三轴向拉伸与压缩时横截面上的内力56 一、内力的概念56 二、截面法求轴力56 三、轴力图57 课题四轴向拉伸与压缩时横截面上的应力58 一、应力的概念58 二、横截面上的应力58 课题五拉（压）杆的变形59 一、纵向变形，胡克定律60 二、横向变形，泊松比60 课题六材料在拉伸时的力学性质62 一、低碳钢的拉伸试验63 二、灰铸铁的拉伸试验65 三、其他材料拉伸时的力学性质66 课题七材料在压缩时的力学性质67 一、塑性材料67 二、脆性材料67 课题八拉（压）杆斜截面上的应力68 一、斜截面上的应力68 二、切应力互等定理69 课题九拉（压）杆的强度计算69 课题十应力集中的概念72 课题十一简单拉（压）静定问题73 一、静定问题及其解法73 二、装配应力75 三、温度应力76 课题十二连接件的实用计算77 一、剪切的实用计算77 二、挤压的实用计算78 三、焊缝的实用计算79 【题】81 单元六圆轴扭转86 课题一圆轴扭转时的内力86 一、扭矩和扭矩图86 二、剪切胡克定律88 课题二圆轴扭转时的应力和强度计算88 一、圆轴扭转时的应力88 二、圆轴扭转时的强度计算91 课题三圆轴扭转时的变形和刚度计算93 一、圆轴扭转时的变形93 二、圆轴扭转时的刚度计算93 【题】95 单元七梁的弯曲强度99 课题一概述99 一、平面弯曲的概念99 二、梁的基本形式100 课题二弯曲内力101 一、剪力和弯矩101 二、剪力图和弯矩图103 三、剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系105 课题三弯曲正应力107 一、纯弯曲梁横截面上的正应力107 二、惯性矩111 三、弯曲正应力强度条件及其应用113 课题四弯曲切应力简介117 一、矩形截面梁118 二、工字形截面梁119 三、其他横截面梁119 四、弯曲切应力强度条件及其应用120 课题五提高梁弯曲强度的措施122 一、减小大弯矩123 二、提高弯曲截面系数124 三、等强度梁125 【题】125 单元八梁的弯曲刚度131 课题一挠曲线近似微分方程132 一、挠度和转角132 二、挠度y与转角θ的关系132 三、挠曲线近似微分方程133 课题二积分法求梁的位移134 课题三叠加法求梁的位移136 课题四梁的刚度计算提高梁弯曲刚度的措施140 一、梁的刚度计算140 二、提高梁刚度的措施142 课题五简单静定梁143 【题】145 单元九应力状态分析和强度理论148 课题一点的应力状态148 一、应力状态的概念148 二、一点应力状态的研究方法149 三、主平面和主应力150 四、应力状态的分类150 课题二平面应力状态分析150 一、解析法150 二、图解法153 课题三三向应力状态及大切应力157 课题四平面应力状态下的应力-应变关系158 一、广义胡克定律159 二、平面应力状态下的应力-应变关系159 课题五强度理论161 【题】163 单元十组合变形167 课题一拉伸（压缩）与弯曲的组合变形168 一、外力分析168 二、内力和应力分析168 三、强度条件169 课题二弯曲与扭转的组合变形171 【题】176 单元十一压杆稳定180 课题一压杆稳定的概念180 课题二细长压杆的临界载荷181 一、两端铰支细长压杆的临界载荷181 二、其他约束情况下细长压杆的临界载荷183 课题三压杆的临界应力184 一、细长压杆的临界应力184 二、欧拉公式的适用范围185 三、经验公式185 课题四压杆的稳定性计算187 课题五提高压杆承载的措施191 一、合理选择材料191 二、减小压杆柔度192 【题】193 单元十二动载荷与交变应力简介197 课题一构件作匀加速直线运动或匀速转动时的应力计算197 一、构件作匀加速直线运动时的应力计算197 二、构件作匀速转动时的应力计算198 课题二构件受冲击时的应力200 一、冲击的概念200 二、冲击过程的假设201 三、冲击应力的计算201 四、提高构件承受冲击载荷的措施203 课题三交变应力及其循环征204 一、交变应力的概念204 二、交变应力循环曲线的征205 三、交变应力的类型205 课题四疲劳破坏简介206 一、疲劳破坏的点206 二、疲劳破坏发生的过程206 三、提高构件疲劳强度的措施207 【题】207 单元十三课程实验与课程设计210 课题一设备简介210 一、液压式万能材料试验机210 二、电子式万能材料试验机211 三、电子扭转试验机212 课题二基本实验213 一、低碳钢、铸铁的拉伸和压缩试验213 二、扭转试验215 三、弯曲正应力的测定216 四、弯扭组合变形时主应力的测定217 五、实验报告的书写218 课题三车床主轴设计219 一、设计要求219 二、设计计算数据219 附录型钢规格表222 参考文献231