工程力学

第1篇理论力学
第1章静力学公理和物体的受力分析2
1.1静力学公理2
1.2约束和约束力3
1.2.1约束和约束力3
1.2.2常见约束类型4
1.2.3物体的受力分析和受力图6
思考题8
习题9
第2章平面力系11
2.1平面汇交力系11
2.1.1平面汇交力系合成的解析法11
2.1.2平面汇交力系的平衡方程13
2.2平面力对点之矩的概念与计算13
2.2.1平面力对点之矩13
2.2.2合力矩定理14
2.3平面力偶14
2.3.1力偶及其性质14
2.3.2平面力偶系的合成与平衡条件15
2.4平面任意力系16
2.4.1平面任意力系的简化16
2.4.2平面任意力系的平衡方程及其应用19
2.5物体系的平衡静定与超静定问题22
2.6考虑摩擦时物体的平衡问题26
2.6.1滑动摩擦26
2.6.2摩擦角与自锁27
2.6.3考虑摩擦时物体的平衡问题27
2.6.4滚动摩擦简介29
思考题30
习题31
第3章空间力系34
3.1空间汇交力系34
3.1.1力在直角坐标轴上的投影34
3.1.2空间汇交力系的合成与平衡35
3.2力对点之矩和力对轴之矩36
3.2.1力对点之矩36
3.2.2力对轴之矩37
3.2.3力对点之矩与力对轴之矩关系38
3.3空间力偶38
3.3.1空间力偶力偶矩矢38
3.3.2空间力偶系的合成与平衡39
3.4空间任意力系的简化40
3.4.1空间任意力系向一点的简化40
3.4.2空间任意力系的简化结果讨论40
3.5空间任意力系的平衡方程42
3.5.1空间任意力系的平衡方程42
3.5.2空间力系平衡问题举例42
3.6重心43
3.6.1重心的概念及其坐标公式43
3.6.2确定物体重心的方法44
思考题45
习题46
第4章运动学基础49
4.1点的运动49
4.1.1矢径法49
4.1.2直角坐标法50
4.1.3自然法52
4.2刚体的基本运动54
4.2.1刚体的平行移动54
4.2.2刚体绕定轴的转动55
4.2.3定轴转动刚体上点的速度与加速度55
思考题57
习题58
第5章点的合成运动60
5.1点的合成运动概念60
5.2速度与加速度合成定理61
思考题66
习题66
第6章刚体的平面运动69
6.1刚体平面运动的概念69
6.1.1平面运动简化成平面图形运动69
6.1.2平面运动的分解69
6.2平面图形上各点的速度分析70
6.2.1基点法70
6.2.2速度投影法71
6.2.3速度瞬心法72
6.3平面图形上各点的加速度分析74
思考题75
习题76
第7章质点动力学基本方程79
7.1质点的动力学基本方程79
7.2质点动力学的两类问题79
7.2.1已知质点的运动，求作用于质点的力79
7.2.2已知作用于质点的力，求质点的运动80
思考题81
习题81
第8章动力学普遍定理83
8.1动量定理83
8.1.1动量83
8.1.2动量定理83
8.1.3质心运动定理84
8.2动量矩定理85
8.2.1动量矩85
8.2.2动量矩定理88
8.2.3刚体绕定轴转动微分方程89
8.2.4刚体平面运动微分方程90
8.3动能定理90
8.3.1力的功90
8.3.2质点和质点系的动能92
8.3.3动能定理94
8.3.4功率及功率方程95
思考题96
习题97
第9章达朗贝尔原理101
9.1质点的达朗贝尔原理101
9.2质点系的达朗贝尔原理102
9.2.1质点系的达朗贝尔原理102
9.2.2刚体惯性力系的简化102
思考题104
习题105
第2篇材料力学
第10章绪论109
10.1材料力学的任务109
10.2变形固体的基本假设和基本变形109
10.3内力、应力和截面法110
10.4位移、变形与应变112
思考题113
习题113
第11章轴向拉伸、压缩与剪切114
11.1轴向拉伸、压缩的内力和应力114
11.1.1轴力和轴力图114
11.1.2横截面和斜截面上的应力115
11.2杆件轴向拉伸或压缩的变形117
11.3材料拉伸与压缩时的力学性能119
11.3.1材料拉伸时的力学性能119
11.3.2材料压缩时的力学性能121
11.4失效、安全因数和强度计算122
11.5拉伸、压缩的超静定问题124
11.6应力集中的概念125
11.7剪切与挤压的实用计算125
11.7.1剪切与挤压的概念125
11.7.2剪切与挤压的实用计算126
思考题129
习题129
第12章圆轴扭转133
12.1圆轴扭转的概念与实例133
12.2外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图133
12.2.1外力偶矩的计算133
12.2.2扭矩和扭矩图133
12.3圆轴扭转时的应力与强度计算135
12.3.1圆轴扭转时横截面上的切应力135
12.3.2极惯性矩和抗扭截面系数的计算136
12.3.3圆轴扭转时的强度计算136
12.4圆轴扭转时的变形与刚度计算138
12.4.1圆轴扭转时的变形公式138
12.4.2圆轴扭转的刚度条件139
思考题141
习题141
第13章平面弯曲144
13.1平面弯曲的概念144
13.1.1平面弯曲的概念与实例144
13.1.2梁的类型144
13.2剪力与弯矩145
13.2.1剪力与弯矩的计算145
13.2.2剪力方程与弯矩方程剪力图与弯矩图146
13.2.3载荷集度、剪力与弯矩之间的关系149
13.3纯弯曲时梁横截面上的正应力151
13.3.1纯弯曲的概念151
13.3.2梁横截面上的正应力计算151
13.4弯曲正应力强度计算153
13.5弯曲切应力简介156
13.5.1矩形截面梁横截面上的切应力157
13.5.2其他常见典型截面梁的*大切应力公式157
13.5.3梁的切应力强度条件158
13.6梁的弯曲变形概述159
13.6.1挠度与转角160
13.6.2用叠加法求梁的变形160
13.6.3梁的刚度条件163
13.7提高梁承载能力的措施163
思考题164
习题165
第14章点的应力状态和强度理论170
14.1应力状态概述170
14.2平面应力状态分析171
14.2.1任意截面上的应力171
14.2.2求正应力的极值、主平面上的应力及方位172
14.2.3求切应力极值173
14.3四种常见强度理论173
14.3.1三向应力状态简介173
14.3.2广义胡克定律174
14.3.3四种常见强度理论175
思考题178
习题178
第15章组合变形181
15.1拉伸（或压缩）与弯曲组合变形的强度计算181
15.2扭转与弯曲组合变形的强度计算184
思考题187
习题188
第16章动载荷和交变应力192
16.1动载荷的概念与实例192
16.2交变应力与疲劳失效194
16.2.1交变应力的概念194
16.2.2交变应力的循环特征、应力幅和平均应力194
16.2.3疲劳失效及原因195
16.3构件的疲劳极限195
16.3.1材料的疲劳极限195
16.3.2构件的疲劳极限196
习题198
第17章压杆稳定199
17.1压杆稳定的概念199
17.2细长压杆临界力的计算200
17.3欧拉公式的适用范围经验公式201
17.3.1压杆临界应力的欧拉公式201
17.3.2欧拉公式的适用范围201
17.3.3经验公式202
17.4压杆的稳定性校核203
17.5提高压杆稳定性的措施204
思考题205
习题205
附录208
附录Ⅰ平面图形的几何性质208
附录Ⅱ型钢表212
附录Ⅲ习题参考答案220
参考文献228