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1.1 创新教育和传统教育的区别1

1.2 创新人才的基本智能结构1

第1知识单元 创新素质 创新思维 创新能力 创新方法1

1.3 创新素质 创新思维 创新能力 创新方法2

1.3.1 创新素质2

1.3.2 创新思维2

1.3.3 创新能力4

1.3.4 创新方法4

1.4 工程力学学习中培养创新思维的实例6

2.1 用系统论创新法构建刚体静力学知识结构图、材料力学知识结构图9

第2知识单元 刚体静力学及材料知识结构基本概念，基本研究方法9

2.2 用创造性想象那些立刚体力学的力学模型、材料力学的力学模型10

2.2.1 理想化方法是建立力学模型的基本方法10

2.2.2 刚体静力学力学模型——刚体11

2.2.3 材料力学力学模型——可变形固体12

2.2.4 可变形固体的两个基本假设12

2.3 刚体静力学、材料学的基本概念12

2.3.1 刚体静力学的基本概念12

2.3.2 材料力学的基本概念14

2.4.1 静力平衡分析方法20

2.4 刚体静力学、材料力学的基本研究方法20

2.4.2 变形协调分析方法21

2.4.3 应力和应变的物性关系分析方法21

2.4.4 叠加法21

2.4.5 能量法22

2.4.6 数学建模法——常系数二阶微分方程的应用22

习题23

3.2 离散创新在力系简化中的应用25

3.2.1 从矢量代数运算到汇交力系简化的创造性联想25

3.1 力系简化中创新的激励25

第3知识单元 力系的简化25

3.2.2 从矢量代数运算到力偶系简化的创造性联想27

3.2.3 离散创新法在一般力系简化中的应用28

3.3 创造性地应用动力学命题解决一般力系简化问题30

3.3.1 力系的基本特征量30

3.3.2 等效力系定理31

3.3.3 创造性地利用动力学命题解决一般力系简化问题31

3.4 力系简化应用实例32

习题34

4.1.2 力系的平衡方程36

4.1.1 力系的平衡条件36

4.1 力系平衡问题求解的知识结构36

第4知识单元 力系的平衡36

4.1.3 静力分析方法和物体受力分析方法37

4.1.4 求解简单多刚体系统平衡问题的知识结构图38

4.2 用创造性想象建立实际物体的抽象化受力模型——受力图38

4.2.1 抽象化受力模型的建立38

4.2.2 系统思维在画受力图中的作用38

4.3 创新思维在求解简单多刚体系统平衡问题中的应用41

4.3.1 用静力分析方法求解简单多刚体系统平衡问题41

4.3.2 发散性思维在求解简单多刚体系统平衡问题中的应用实例47

习题51

第5知识单元 杆件的内力分析59

5.1 从刚体静力学到弹性体静力学的创造成性联想59

5.2 内力的方法61

5.3 内与荷载集度之间中关系65

5.4 创新思维在画内力图中的应用67

5.4.1 创造性联想在画内力图中的应用67

5.4.2 逆向思维训练——由FQ、M图确定梁上的荷载及梁的支承78

5.4.3 离散创新法在画内力图中的应用（叠加法作弯矩图）80

习题82

6.1.2 创新思维实验室的主机和元器件87

6.1.1 创新思维实验室的目标87

第6知识单元 杆件横截面上正应力的分析87

6.1 创新任务书（1）——建立创新思维实验室87

6.2 创新任务书（2）——模拟纯弯曲正式应力数学模型创造过程实验88

6.2.1 创新意识的激励——由旧知识进行新的组合，产生新知识点88

6.2.2 创新思维流程图的设计89

6.2.3 创新性求异思维在梁横截面上正应力数学模型建立中的应用90

6.3 用类比法给出拉压杆件横截面上正应力的表达式96

6.4 系统论创新法分析杆件横截面上正应力的一般表达式96

6.5.1 斜弯曲100

6.5 离散创新法在组合变形横截面正应力求法上的应用100

6.5.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合101

6.5.3 偏心压缩（拉伸）102

6.6 组合变形横截面上正应力分布规律的数学模型——中性轴方程103

6.7 杆件横截面上正应力知识结构图105

6.8 杆件横截面上正应力分析实例105

6.8.1 解题和创新的关系105

6.8.2 发散性思维的训练108

6.8.3 求解杆件横截面上正应力的实例110

习题129

7.1.1 杆件扭转时横截面上切应力数学模型建立的创新构思过程140

第7知识单元 杆件横截面上切应力的分析140

7.1.2 切应力互等定理——联想思维的启发145

7.3 杆件正应力、切应力数学建模中符号体系体现的创新活动147

7.4 杆件横截面上切应力知识结构图148

7.5 杆件横截面上切应力计算实例148

习题156

第8知识单元 杆件的变形和横截的位移分析163

8.1 杆件的变形和位移163

8.1.1 本知识单元学习框架163

8.1.3 杆件变形和横截面位移的知识结构图164

8.1.2 本知识单元知识点164

8.2 联想创新法在推导梁的挠曲线近似微分方程中的应用165

8.3 离散创新法在求杆件变形和横截面位移中的应用166

8.3.1 微段的变形166

8.3.2 杆件的轴向变形与轴向位移168

8.3.3 等直圆杆的扭转变形和相对扭转角168

8.3.4 离散创新法在求梁的挠度和转角中的应用168

8.4 系统论创新法求杆件变形和横截面位移中的应用177

8.4.1 系统综合思维177

8.4.2 变形协调条件是协调理论在研究杆件变形和位移中的应用178

8.5.1 超静定系统及多余约束182

8.5 系统论创新法在杆件简单超静定问题中的应用182

8.5.2 系统论中协调理论对求解超静定问题的启示183

8.5.3 超静定问题求解的知识结构图186

8.6 杆件变形和横截面位移实例186

习题203

第9知识单元 应有力状态分析215

9.1 用创造性想象建立应力状态分析的理想化模型——单元体215

9.1.1 理想化模型的建立215

9.1.2 主平面、主应力，一点应力状态分类215

9.2.1 截面法求斜截面上的应力216

9.2 静力平衡分析方法在应力状态分析中的应用216

9.2.2 应力状态分析公式汇总表218

9.3 联想类比创新法在应力状态分析中的创新成果——应力圆219

9.3.1 公式结构的重组引起的联想219

9.3.2 应力圆的作法，单元体和应力圆的对应关系219

9.3.3 应力状态分析中的创新成果——应力圆带给读者的启示220

9.4 离散创新法在创建广义胡克定律中的应用223

9.5 应力状态分析及广义胡克定律应用实例225

习题245

10.1.2 创造性想象的参与256

10.1.1 实际受压变形细长杆实例256

第10知识单元 压杆稳定性256

10.1 用创造性想象建立杆力学模型——中心受压理想直杆256

10.2 系统论创新法在压杆临界力（临界荷载）的欧拉公式推导中的应用257

10.2.1 用系统综合思维分析压杆临界力257

10.2.2 变形协调条件对压杆临界力的影响——不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式，长度系数259

10.3 柔度，压杆换稳的讨论260

10.4 压杆稳定性计算实例261

习题267

11.1.1 形象思维在材料力学行为分析中的应用271

11.1.2 联想思维和应力-应变曲线271

11.1 创新思维在分析各种材料拉伸（压缩）的力学行为中的作用271

第11知识单元 换效分析与设计准则271

11.2 材料力学行为的基本特征性能274

11.3 许用应力、单向拉伸应力状态下的失效判据与强度设计准则准则275

11.3.1 失效的概念275

11.3.2 许用应力275

11.3.3 单向拉伸应力状态下的失效判据和强度设计准则275

11.4 复杂应力状态下的失效判断和强度设计准则准则276

11.4.1 创造性想象在建立复杂应力状态设计准则中的作用276

11.4.2 屈服准则和断裂准则276

11.6 失效分析与设计准则应用实例278

11.5 失稳与稳定性设计准则278

习题285

第12知识单元 杆件的四种静力学设计288

12.1 广义设计概念288

12.2 杆件的四种静力学设计288

12.2.1 工程上的需要288

12.2.2 杆件的强度设计289

12.2.4 杆件的刚度设计290

12.2.3 连接件的实用计算292

12.3.1 发散思维在求解杆件静力学设计习题中的应用293

12.3 杆件静力学设计应用实例293

12.2.5 杆件的稳定性设计293

12.3.2 杆件静力学设计实例294

习题331

第13知识单元 工程力学学习中创新环境的营造344

13.1 现代教育技术的概述344

13.2 工程力学教师在营造创新环境中的成果举例345

13.3 创新环境营造的两个重要实验室——工程力学创新思维实验室和工程力学创新应用实验室349

13.3.1 工程力学创新思维实验室349

13.3.2 工程力学创新应用实验室（理论力学部分）351

习题答案352

参考文献359