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绪论1

第Ⅰ篇 静力分析6

第1章 基本概念·受力图6

1.1 刚体的概念6

1.2 力的概念7

1.3 平衡的概念8

1.4 约束与约束力10

1.5 物体的受力分析·受力图18

习题21

第2章 简单力系26

2.1 汇交力系的简化与平衡条件26

2.1.1 汇交力系的简化27

2.1.2 汇交力系的平衡条件29

2.2 力偶·力偶系的简化与平衡条件37

2.2.1 力对点之矩37

2.2.2 力偶与力偶的性质39

2.2.3 力偶系的简化与平衡条件43

习题46

第3章 平面任意力系56

3.1 力向一点平移57

3.2 平面力系的简化58

3.2.1 平面力系向作用面内一点简化58

3.2.2 平面力系简化理论的推论和应用60

3.3 平面力系的平衡条件63

3.4 刚体系统的平衡问题71

3.4.1 刚体系统静定性质的判断71

3.4.2 研究对象的选择73

3.4.3 刚体系统受力分析的特点74

3.5 考虑有摩擦时物体的平衡问题79

习题82

第4章 空间任意力系96

4.1 力对轴之矩97

4.1.1 力对轴之矩97

4.1.2 力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系98

4.2 空间力系的简化98

4.3 空间力系的平衡条件100

习题104

第Ⅱ篇 材料力学111

第5章 轴向拉伸与压缩111

5.1 拉、压杆的内力与应力111

5.1.1 内力与截面法111

5.1.2 应力115

5.2 拉、压杆的强度计算119

5.3 拉、压杆的变形计算123

5.3.1 纵向变形·胡克定律123

5.3.2 正应变·应力-应变关系124

5.3.3 横向变形·泊松比124

5.4 材料在拉伸、压缩时的机械性能126

5.4.1 材料拉伸时的机械性能126

5.4.2 材料压缩时的机械性能133

5.4.3 应力集中的概念134

5.4.4 高温对材料机械性能的影响·蠕变和应力松弛的概念135

5.5 拉、压杆的简单静不定问题136

习题140

第6章 剪切实用计算147

6.1 引言147

6.2 剪切实用计算148

6.3 挤压实用计算149

习题154

第7章 扭转156

7.1 引言156

7.2 外力偶矩扭矩·扭矩图156

7.2.1 外力偶矩156

7.2.2 扭矩与扭矩图158

7.3 圆轴扭转时横截面上的应力分析160

7.3.1 表面变形的特点与平面假设160

7.3.2 应变和应力特点——纯剪状态161

7.3.3 剪应变分布——几何方程162

7.3.4 剪切胡克定律——物理条件163

7.3.5 横截面上的剪应力分布——静力方程163

7.3.6 剪应力表达式及其应用条件164

7.4 圆轴扭转时的强度计算165

7.5 圆轴扭转时的变形与刚度计算170

7.6 矩形截面杆扭转的概念172

习题175

第8章 弯曲应力分析与强度计算179

8.1 引言179

8.1.1 工程中的弯曲问题179

8.1.2 平面弯曲180

8.2 梁的内力——剪力与弯矩181

8.2.1 剪力与弯矩181

8.2.2 剪力方程与弯矩方程184

8.2.3 剪力图与弯矩图185

8.2.4 剪力、弯矩与分布载荷集度间的关系190

8.3纯弯梁横截面上的正应力分析193

8.3.1 平面假设与变形的几何关系193

8.3.2 物理方程与应力分布196

8.3.3 静力平衡方程196

8.4 纯弯应力公式的应用198

8.5 矩形截面梁的弯曲剪应力简介199

8.6 弯曲强度计算201

8.7 弯曲应力与强度计算例题203

8.8 提高梁的强度的主要措施208

8.9 弯曲中心的概念212

习题213

第9章 梁的位移分析222

9.1 引言222

9.1.1 挠度、转角及其相互关系222

9.1.2 工程中的弯曲变形问题223

9.2 挠曲线微分方程224

9.3 积分法求梁的位移226

9.4 确定位移的叠加法232

9.5 梁的刚度条件·提高梁刚度的主要措施236

9.5.1 梁的刚度条件236

9.5.2 提高梁刚度的主要措施238

9.6 简单静不定梁240

习题244

第10章 能量法251

10.1 引言251

10.2 外力功与应变能的计算251

10.2.1 外力功251

10.2.2 基本受力与变形及组合受力与变形形式下的应变能252

10.3 单位载荷法258

10.4 梁承受冲击载荷时的应力简介267

习题270

第11章 应力状态与强度理论273

11.1 引言273

11.2 一点应力状态的描述274

11.3 平面应力状态中斜面上的应力分析276

11.4 主应力、主平面与最大剪应力278

11.4.1 主应力与主方向的确定278

11.4.2 最大剪应力及其作用面280

11.5 应力状态分析的图解解析法——应力圆及其应用282

11.5.1 应力圆方程283

11.5.2 应力圆的画法283

11.5.3 应力圆的应用285

11.6 复杂应力状态下的应力-应变关系285

11.7 应力状态分析例题286

11.8 建立复杂应力状态下的强度条件的基本思想与方法292

11.9 以应力为判据的强度理论293

11.9.1 最大拉应力理论——第一强度理论293

11.9.2 最大剪应力理论——第三强度理论294

11.10 以应变为判据的强度理论295

11.11 以能量为判据的强度理论296

11.12 含裂纹体的脆性断裂概述297

11.13 强度理论的应用299

11.13.1 应用强度理论时应注意的问题299

11.13.2 应用举例301

习题303

第12章 组合受力与变形杆件的强度计算309

12.1 引言309

12.2 组合受力与变形特例之一——斜弯曲310

12.2.1 内力与应力的计算310

12.2.2 最大正应力与强度条件311

12.3 组合受力与变形特例之二——拉伸（压缩）与弯曲的组合314

12.3.1 轴向力与横向力同时作用的情形314

12.3.2 偏心载荷引起的拉伸（压缩）与弯曲的组合314

12.4 组合受力与变形特例之三——弯曲与扭转的组合317

习题322

第13章 压杆稳定问题328

13.1 引言328

13.2 压杆稳定的基本概念328

13.3 压杆的临界载荷——欧拉临界力330

13.4 支承对压杆临界力的影响·常见支承条件下压杆的临界力公式333

13.5 临界应力与柔度·三类不同的压杆335

13.5.1 柔度的概念336

13.5.2 三类不同压杆及临界应力表达式336

13.5.3 计算非弹性屈曲临界应力的抛物线公式337

13.5.4 临界应力总图338

13.6 压杆稳定安全校核342

13.6.1 稳定安全准则342

13.6.2 安全系数校核法342

13.6.3 折减系数法343

13.7 稳定计算的重要意义·提高压杆承载能力的措施348

习题350

第14章 构件的疲劳强度概述354

14.1 引言354

14.2 疲劳破环的特点与原因简述354

14.3 关于交变应力的若干名词和术语357

14.4 试件的疲劳极限·应力-寿命曲线358

14.5 影响疲劳极限的因素·构件的疲劳极限361

14.6 有限疲劳寿命的概念364

14.6.1 稳定交变应力下的有限疲劳寿命364

14.6.2 不稳定交变应力下的有限寿命设计365

14.7 提高构件疲劳强度的途径367

习题368

附录Ⅰ 实验指导370

Ⅰ.1 常温静载拉伸试验370

Ⅰ.2 弯曲应力试验371

Ⅰ.3 压缩和扭转试验373

附录Ⅱ 重心及截面的几何性质375

Ⅱ.1 重心·形心·静矩375

Ⅱ.2 惯性矩·平行移轴公式378

习题383

附录Ⅲ 简单载荷作用下梁的变形385

附录Ⅳ 型钢表389

习题答案408