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第1章 静力学导论1

1.1 引言1

1.1.1 什么是工程力学1

1.1.2 提出问题和解的精度2

1.2 牛顿力学3

1.2.1 牛顿力学的应用范围3

1.2.2 质点运动的牛顿定律3

1.2.3 惯性参考系4

1.2.4 单位和量纲4

1.2.5 质量、力和重量4

1.2.6 单位转换5

1.2.7 引力定律6

习题7

1.3 矢量的基本性质8

习题13

1.4 用正交分量表示矢量15

1.4.1 正交分量与方向余弦15

1.4.2 用正交分量进行矢量相加16

1.4.3 位置、相对位置矢量及其单位矢量17

1.4.4 用正交坐标表示矢量的方法18

习题21

1.5 矢量的乘法24

1.5.1 点乘（标量）积24

1.5.2 叉乘（矢量）积25

1.5.3 矢量的三重积27

习题28

第2章 力系的基本运算31

2.1 引言31

2.2 矢量等效31

2.3 力32

2.4 汇交力系的简化33

习题37

2.5 力对点之矩42

2.5.1 定义42

2.5.2 几何意义42

2.5.3 合力矩定理44

2.5.4 矢量法与标量法44

习题47

2.6 力对轴之矩51

2.6.1 定义51

2.6.2 几何解释53

2.6.3 矢量法和标量法54

习题57

2.7 力偶62

2.7.1 定义62

2.7.2 力偶对点之矩62

2.7.3 力偶的等效63

2.7.4 力偶的表示与术语64

2.7.5 力偶的合成（相加）65

习题70

2.8 力线平移定理75

习题78

复习题81

第3章 力系的合成85

3.1 引言85

3.2 把力系简化为一个力和一个力偶85

习题90

3.3 力系合成的定义94

3.4 平面力系的合成94

3.4.1 平面一般力系95

3.4.2 平面汇交力系95

3.4.3 平面平行力系96

习题100

3.5 空间力系的合成104

3.5.1 空间汇交力系104

3.5.2 空间平行力系104

3.5.3 空间一般力系：力螺旋105

习题111

3.6 法向分布载荷的合成114

3.6.1 面载荷115

3.6.2 线载荷116

3.6.3 合力计算118

习题121

复习题123

第4章 平面力系的平衡分析127

4.1 引言127

4.2 平衡的定义127

A：单个物体的平衡分析128

4.3 物体的受力图128

习题134

4.4 平面力系的平衡方程136

4.4.1 平面一般力系136

4.4.2 汇交力系138

4.4.3 平行力系139

4.5 建立、求解平衡方程139

习题144

4.6 对单个物体的平衡分析148

习题153

B：物系的平衡分析161

4.7 包含内力的受力图161

4.7.1 构件的内力161

4.7.2 构件连接点的内力162

习题169

4.8 物系的平衡分析172

习题176

4.9 特殊受力情况：二力构件和三力构件182

4.9.1 二力构件182

4.9.2 三力构件184

习题187

C：平面桁架的分析194

4.10 桁架的概述194

4.11 节点法195

4.11.1 支座反力195

4.11.2 节点的平衡分析196

4.11.3 销子的平衡分析198

4.11.4 零力杆198

习题201

4.12 截面法203

习题208

复习题211

第5章 空间力系的平衡分析216

5.1 引言216

5.2 平衡的定义216

5.3 受力图217

习题225

5.4 独立平衡方程228

5.4.1 空间一般力系228

5.4.2 空间汇交力系230

5.4.3 空间平行力系230

5.4.4 各力作用线与某轴相交的力系230

5.5 不合理约束231

5.6 建立、求解平衡方程232

习题238

5.7 平衡分析241

习题247

复习题252

第6章 梁和索257

6.1 引言257

A：梁257

6.2 梁的内力257

习题263

6.3 梁的内力分析266

6.3.1 载荷与支座266

6.3.2 符号规定267

6.3.3 剪力方程、弯矩方程、剪力图、弯矩图269

习题274

6.4 作剪力图、弯矩图的面积法278

6.4.1 分布载荷278

6.4.2 集中力和集中力偶281

6.4.3 小结281

习题286

B：柔索289

6.5 分布载荷作用的柔索289

6.5.1 总论289

6.5.2 抛物线形状的柔索290

6.5.3 悬链式柔索291

6.5.4 求解柔索问题的注意点292

习题296

6.6 集中力作用的柔索299

6.6.1 总论299

6.6.2 载荷的水平间距已知300

6.6.3 各段长度已知300

习题303

第7章 干摩擦306

7.1 引言306

7.2 库仑定律306

7.2.1 静止状态307

7.2.2 临界滑动状态308

7.2.3 滑动状态308

7.2.4 库仑摩擦的进一步研究308

7.2.5 局限性309

7.3 摩擦问题的分类及其分析310

习题319

7.4 临界倾倒325

习题328

7.5 摩擦角、劈尖和螺旋332

7.5.1 摩擦角332

7.5.2 劈尖333

7.5.3 方螺旋334

习题337

7.6 绳索和扁皮带的摩擦问题341

习题345

7.7 摩擦盘347

习题351

复习题353

第8章 形心和分布载荷356

8.1 引言356

8.2 平面图形和平面曲线的形心356

8.2.1 定义356

8.2.2 积分技术358

8.2.3 组合图形359

习题368

8.3 曲面、体积和空间曲线的形心373

习题387

8.4 Pappus-Guldinus理论392

习题394

8.5 重心与质心396

8.5.1 重心397

8.5.2 质心398

8.5.3 组合体法398

习题400

8.6 法向分布载荷404

8.6.1 一般法向载荷情况404

8.6.2 作用在平面上的法向分布载荷405

8.6.3 线分布载荷406

8.6.4 曲面上均匀分布的压力407

8.6.5 液体的压力408

习题414

复习题419

第9章 平面图形的惯性矩和惯性积423

9.1 引言423

9.2 平面图形的惯性矩和极惯性矩423

9.2.1 平面图形的惯性矩423

9.2.2 极惯性矩424

9.2.3 平行移轴定理424

9.2.4 惯性半径426

9.2.5 积分方法426

9.2.6 组合图形法426

习题435

9.3 平面图形的惯性积440

9.3.1 定义440

9.3.2 平行移轴定理441

习题444

9.4 转换公式和平面图形的主惯性矩446

9.4.1 惯性矩和惯性积的转换公式447

9.4.2 主惯性矩448

习题451

9.5 惯性矩和惯性积的莫尔圆454

9.5.1 莫尔圆的作法454

9.5.2 莫尔圆的性质455

9.5.3 莫尔圆的验证456

习题459

复习题460

第10章 虚功和势能464

10.1 引言464

10.2 刚体的平面运动464

10.2.1 有限位移464

10.2.2 虚位移466

10.3 虚功467

10.3.1 力的虚功467

10.3.2 力偶的虚功467

10.3.3 刚体上平面力系的虚功468

10.3.4 刚体系统上力的虚功469

10.4 虚功方法470

10.4.1 虚功原理470

10.4.2 运动约束和独立坐标470

10.4.3 虚功原理的应用471

习题478

10.5 旋转刚体的瞬时中心483

习题487

10.6 保守系统的平衡与稳定性492

10.6.1 势能492

10.6.2 重力势能492

10.6.3 弹性势能493

10.6.4 稳定势能和稳定性493

习题496

附录A 数值积分502

A.1 引言502

A.2 梯形法503

A.3 辛普森法503

附录B 求函数的根506

B.1 引言506

B.2 牛顿法507

B.3 割线法508

附录C 常见材料的密度510

偶数号习题答案511