目 錄
緒 論 1
第一篇 靜力學
第1章 靜力學基礎 4
歷史引讀 4
1.1 靜力學的基本概念 4
1.1.1 力 4
1.1.2 剛體 5
1.1.3 平衡 5
1.2 靜力學公理 5
1.3 約束和約束力 8
1.3.1 基本概念 8
1.3.2 工程中常見的幾種約束類型 9
1.4 物體的受力分析和受力圖 12
本章小結 15
思考題 15
習題 15
第2章 力系的簡化與平衡 18
歷史引讀 18
2.1 匯交力系 18
2.1.1 幾何法 18
2.1.2 解析法 20
2.2 力矩 24
2.2.1 力對點之矩 24
2.2.2 力對軸之矩 25
2.2.3 合力矩定理 26
2.2.4 力對點之矩與力對軸之矩的關系 26
2.3 力偶 27
2.3.1 力偶及其作用效果表達 27
2.3.2 力偶的等效 28
2.3.3 力偶系的簡化與平衡 29
2.4 任意力系的簡化 31
2.4.1 力線平移定理 31
2.4.2 空間任意力系向一點的簡化 31
2.4.3 簡化結果分析 32
2.4.4 任意力系簡化的應用 34
2.5 任意力系的平衡條件和平衡方程 37
2.5.1 空間任意力系的平衡 37
2.5.2 平面任意力系的平衡 38
2.5.3 其他力系的平衡 38
2.6 物系的平衡、靜定和超靜定問題 42
2.7 平面靜定桁架的內力計算 43
2.7.1 節(jié)點法 44
2.7.2 截面法 45
2.8 物體的重心 46
2.8.1 平行力系中心與重心 46
2.8.2 確定重心的方法 47
本章小結 51
思考題 52
習題 54
第二篇 運動學
第3章 點的運動學 60
歷史引讀 60
3.1 矢量法 60
3.1.1 點的運動方程 60
3.1.2 點的速度 61
3.1.3 點的加速度 61
3.2 直角坐標法 61
3.2.1 點的運動方程 61
3.2.2 點的速度 62
3.2.3 點的加速度 63
3.3 自然法 63
3.3.1 弧坐標 64
3.3.2 自然軸系 64
3.3.3 點的運動方程 64
3.3.4 點的速度 65
3.3.5 點的加速度 65
本章小結 67
思考題 68
習題 68
第4章 剛體的簡單運動 70
歷史引讀 70
4.1 剛體的平動 70
4.2 剛體的轉動 71
4.2.1 剛體的轉動方程 71
4.2.2 剛體轉動的角速度 72
4.2.3 剛體轉動的角加速度 72
4.3 轉動剛體上點的速度和加速度 73
4.3.1 轉動剛體上點的速度 73
4.3.2 轉動剛體上點的加速度 74
4.4 以矢積表示點的速度和加速度 75
本章小結 77
思考題 78
習題 78
第5章 點的復合運動 81
歷史引讀 81
5.1 相對運動、牽連運動、絕對運動 81
5.2 點的速度合成定理 82
5.3 點的加速度合成定理 86
本章小結 95
思考題 95
習題 96
第6章 剛體的平面運動 100
歷史引讀 100
6.1 剛體平面運動的分解 100
6.2 平面圖形內各點的速度 102
6.2.1 基點法 102
6.2.2 投影法 104
6.2.3 瞬心法 104
6.3 平面圖形內各點的加速度 106
本章小結 112
思考題 112
習題 113
第三篇 動力學
第7章 動力學普遍定理 119
歷史引讀 119
7.1 動量定理 120
7.1.1 動量與沖量 120
7.1.2 動量定理及其應用 121
7.1.3 質心運動定理及其應用 123
7.2 動量矩定理 126
7.2.1 質點和質點系的動量矩 126
7.2.2 動量矩定理及其應用 128
7.2.3 剛體的轉動微分方程 131
7.2.4 剛體對軸的轉動慣量 131
7.2.5 剛體平面運動微分方程 134
7.3 動能定理 136
7.3.1 力做的功 136
7.3.2 質點和質點系的動能 140
7.3.3 動能定理及其應用 142
本章小結 147
思考題 148
習題 149
第8章 達朗貝爾原理 153
歷史引讀 153
8.1 慣性力、達朗貝爾原理 153
8.1.1 慣性力的概念 153
8.1.2 質點、質點系的達朗貝爾原理 154
8.2 剛體慣性力系的簡化 157
8.2.1 剛體平動 157
8.2.2 剛體轉動 158
8.2.3 剛體平面運動 159
本章小結 161
思考題 161
習題 162
第四篇 材料力學
第9章 拉伸和壓縮 166
歷史引讀 166
9.1 拉伸和壓縮的基本概念 167
9.2 拉（壓）桿橫截面上的應力 168
9.3 材料拉伸和壓縮時的力學性能 170
9.3.1 材料拉伸時的力學性能 170
9.3.2 材料壓縮時的力學性能 173
9.4 拉伸和壓縮時的變形 174
9.5 材料拉伸和壓縮時的強度計算 175
9.6 桿件拉伸或壓縮時的超靜定問題 177
9.7 應力集中 178
9.8 剪切與擠壓的實用計算 179
9.8.1 剪切的實用計算 179
9.8.2 擠壓的實用計算 180
本章小結 183
思考題 183
習題 184
第10章 扭轉 187
歷史引讀 187
10.1 扭轉的概念和扭矩圖 187
10.1.1 扭轉的概念 187
10.1.2 扭轉的內力—扭矩、扭矩圖 188
10.2 薄壁圓筒的扭轉、純剪切 189
10.3 圓軸扭轉時的應力、強度條件 191
10.3.1 橫截面上的切應力 191
10.3.2 極慣性矩和抗扭截面系數(shù) 194
10.3.3 強度條件 194
10.4 圓軸扭轉時的變形、剛度條件 195
本章小結 198
思考題 199
習題 199
第11章 彎曲 203
歷史引讀 203
11.1 彎曲的內力—剪力和彎矩 203
11.1.1 彎曲的概念 203
11.1.2 梁的分類 204
11.1.3 梁的內力與內力圖 205
11.1.4 載荷集度、剪力和彎矩間關系的進一步研究 210
11.2 彎曲應力 212
11.2.1 彎曲正應力 212
11.2.2 彎曲切應力 219
11.3 彎曲變形 223
11.3.1 撓度和轉角 223
11.3.2 撓曲線的近似微分方程 223
11.3.3 用積分法求彎曲變形 224
11.3.4 用疊加法求彎曲變形 226
11.4 簡單超靜定梁 227
11.5 提高梁彎曲時強度和剛度的一些措施 228
11.5.1 合理安排梁的受力情況 229
11.5.2 設計合理的橫截面 230
11.5.3 等強度梁 231
本章小結 232
思考題 232
習題 233
第12章 復雜受力構件的強度設計 237
歷史引讀 237
12.1 應力狀態(tài)概述 238
12.2 二向應力狀態(tài)分析—解析法 239
12.3 二向應力狀態(tài)分析—應力圓法 242
12.4 三向應力狀態(tài) 244
12.5 廣義胡克定律 245
12.5.1 廣義胡克定律的定義 245
12.5.2 體應變 247
12.6 復雜應力狀態(tài)的應變能密度 248
12.7 強度理論及其應用 250
12.7.1 關于脆性斷裂的強度理論 250
12.7.2 關于塑性屈服的強度理論 251
12.7.3 強度理論的選用原則 252
12.8 組合變形 253
12.8.1 拉（壓）彎組合變形 254
12.8.2 偏心拉伸（壓縮） 256
12.8.3 彎扭組合變形 257
本章小結 260
思考題 263
習題 263
第13章 壓桿的穩(wěn)定性 267
歷史引讀 267
13.1 壓桿穩(wěn)定的概念 267
13.2 細長壓桿的臨界壓力 268
13.2.1 兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力 268
13.2.2 其他約束條件下細長壓桿的臨界壓力 270
13.3 歐拉公式的適用范圍、經(jīng)驗公式 271
13.3.1 臨界應力與柔度 271
13.3.2 歐拉公式的適用范圍 272
13.3.3 中、小柔度桿的臨界應力 272
13.3.4 臨界應力總圖 273
13.4 壓桿的穩(wěn)定性校核 274
13.5 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 276
13.5.1 減小壓桿長度 276
13.5.2 改變約束條件 276
13.5.3 合理選擇橫截面形狀 276
13.5.4 合理選擇材料 277
本章小結 277
思考題 278
習題 278
附錄A 平面圖形的幾何性質 281
A.1 靜矩和形心 281
A.1.1 靜矩 281
A.1.2 形心 281
A.1.3 組合圖形的靜矩和形心 281
A.2 慣性矩、慣性半徑和極慣性矩 282
A.3 慣性積 284
A.4 平行移軸公式 284
附錄B 梁在簡單載荷作用下的變形 287
附錄C 型鋼表 289
習題答案 299
參考文獻 308