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第0章 总论1

0.1力学在工程技术和教育中的作用1

0.2工程力学的历史与发展2

0.3工程力学的任务5

0.4工程力学的思维方法和学习方法5

第1章 静力学基本概念和物体受力分析9

1.1静力学基本概念9

1.1.1力的概念、力系及分类9

1.1.2力系与平衡力系10

1.1.3力的投影10

1.1.4刚体的概念11

1.1.5力矩的概念11

1.1.6力偶的概念及性质12

1.2静力学基本原理14

1.2.1力的平行四边形法则（矢量合成法则）14

1.2.2二力平衡公理14

1.2.3加减平衡力系公理15

1.2.4作用和反作用公理16

1.3约束和约束力、受力分析17

1.3.1基本概念17

1.3.2常见约束及其约束力17

1.3.3物体的受力分析和受力图21

本章小结25

思考题26

习题29

第2章 平面力系的简化和平衡32

2.1平面汇交力系32

2.1.1平面汇交力系合成和平衡的几何法32

2.1.2平面汇交力系合成和平衡的解析法35

2.2平面力偶系38

2.2.1平面力偶系的合成38

2.2.2平面力偶系的平衡38

2.3平面一般力系40

2.3.1平面一般力系的简化40

2.3.2平面一般力系简化结果的进一步分析、合力矩定理41

2.3.3平面一般力系的平衡条件42

2.4考虑摩擦时的平衡问题46

2.4.1基本概念46

2.4.2摩擦角和自锁现象48

2.4.3考虑摩擦时物体的平衡问题49

2.5静定与静不定的概念、物体系统的平衡50

2.5.1静定与静不定的概念50

2.5.2物体系统的平衡51

本章小结55

思考题56

习题58

第3章 空间力系的简化和平衡66

3.1力在空间直角坐标轴上的投影66

3.1.1直接投影法66

3.1.2二次投影法66

3.2力对轴之矩66

3.3空间力系的平衡方程68

3.4重心72

3.4.1重心的概念及坐标公式72

3.4.2确定物体重心的方法74

本章小结76

思考题76

习题77

第4章 材料力学的基本概念82

4.1引言82

4.1.1材料力学的任务82

4.1.2材料力学的研究对象82

4.2材料的基本假定83

4.21均匀连续性假定83

4.2.2各向同性假定83

4.2.3小变形假定83

4.3杆件变形的基本形式84

4.3.1拉伸和压缩84

4.3.2剪切84

4.3.3扭转84

4.3.4平面弯曲84

4.3.5组合变形85

4.4弹性杆件的内力与截面法86

4.5基本变形的内力及符号规定87

4.5.1轴向拉伸和压缩87

4.5.2扭转88

4.5.3平面弯曲89

4.6应力与应变的概念92

4.6.1应力的概念92

4.6.2应变的概念92

本章小结93

思考题94

习题95

第5章 轴向拉伸和压缩97

5.1杆件轴向拉压的概念与轴力图97

5.1.1杆件轴向拉压的概念与实例97

5.1.2拉压杆的轴力与轴力图97

5.2杆件轴向拉压时横截面上的应力与强度计算98

5.2.1拉压杆横截面上的应力98

5.2.2拉压杆的强度条件99

5.3材料的力学性质103

5.3.1试验设备与试件103

5.3.2低碳钢拉伸时的力学性质104

5.3.3铸铁拉伸时的力学性质106

5.3.4其他材料拉伸时的力学性能106

5.3.5材料在压缩时的力学性能106

5.3.6材料的韧性108

5.3.7材料的蠕变与疲劳109

5.3.8安全因数与许用应力110

5.4直杆拉伸和压缩时的变形110

5.4.1轴向变形、胡克定律110

5.4.2横向变形、横向线应变和泊松比111

5.5简单的拉压静不定问题113

5.5.1静不定问题的概念与解法113

5.5.2装配应力115

5.5.3温度应力116

本章小结117

思考题117

习题119

第6章 圆轴扭转125

6.1圆轴扭转概念与扭矩图125

6.1.1圆轴扭转概念与实例125

6.1.2外力偶矩计算126

6.1.3圆轴扭转时的内力图126

6.2扭转的基本理论127

6.2.1薄壁圆筒的扭转127

6.2.2切应力互等定理128

6.2.3剪切胡克定律129

6.3圆轴扭转时的应力与变形129

6.3.1圆轴扭转的应力129

6.3.2圆轴扭转的变形131

6.3.3极惯性矩和抗扭截面系数132

6.4圆轴扭转的强度和刚度计算133

6.4.1圆轴扭转的强度条件133

6.4.2圆轴扭转的刚度条件134

本章小结136

思考题137

习题139

第7章 平面弯曲143

7.1平面弯曲的概念与实例143

7.2平面弯曲时梁的内力——剪力和弯矩144

7.2.1基本方法画内力图144

7.2.2简便方法画内力图147

7.3弯曲正应力和强度计算150

7.3.1平面弯曲时梁横截面上的正应力150

7.3.2梁的正应力强度条件和强度计算154

7.4梁的弯曲切应力157

7.4.1矩形截面梁的弯曲切应力157

7.4.2圆形截面梁的弯曲切应力159

7.4.3工字形截面梁的弯曲切应力159

7.4.4弯曲切应力强度计算160

7.5梁的位移分析与刚度计算161

7.5.1基本概念161

7.5.2积分法求梁的位移162

7.5.3叠加法求梁的位移167

7.5.4梁的刚度计算169

7.6简单的静不定梁170

7.7提高梁抗弯能力的措施172

7.7.1提高梁强度的措施172

7.7.2提高梁刚度的措施175

本章小结177

思考题178

习题179

第8章 应力状态与强度理论185

8.1引言185

8.1.1应力状态的概念185

8.1.2应力状态的研究方法185

8.1.3应力状态的分类185

8.2平面应力状态186

8.2.1任意斜截面的应力186

8.2.2主应力187

8.2.3图解法分析平面应力状态189

8.3空间应力状态简介192

8.3.1空间应力状态的应力圆192

8.3.2广义胡克定律193

8.4强度理论的基本概念195

8.5强度理论196

8.5.1最大拉应力理论（第一强度理论）196

8.5.2最大伸长线应变理论（第二强度理论）197

8.5.3最大切应力理论（第三强度理论）197

8.5.4形状改变比能理论（第四强度理论）198

本章小结199

思考题199

习题201

第9章 组合变形205

9.1组合变形概述205

9.2斜弯曲的强度计算206

9.3拉伸（压缩）与弯曲的组合207

9.3.1杆件同时承受轴向载荷和横向载荷207

9.3.2偏心拉压210

9.4弯曲和扭转组合变形的强度计算213

本章小结216

思考题216

习题217

第10章 应力的近似计算223

10.1剪切与挤压的概念223

10.2剪切与挤压的工程实用计算224

10.2.1剪切的实用计算224

10.2.2挤压的实用计算225

10.3连接件的剪切与挤压强度计算算例226

10.4焊接的近似计算230

10.5应力集中问题231

本章小结233

思考题234

习题235

第11章 压杆稳定239

11.1压杆稳定性的概念239

11.1.1平衡的稳定性240

11.1.2压杆稳定性的概念240

11.2细长压杆的临界载荷、欧拉公式241

11.2.1两端铰支细长压杆的临界载荷241

11.2.2其他约束情况下细长压杆的临界载荷242

11.3压杆分类、临界应力总图243

11.3.1临界应力与柔度的概念243

11.3.2欧拉公式的适用范围、细长杆244

11.3.3压杆分类、临界应力总图244

11.4压杆的稳定性计算247

11.5提高压杆稳定性的措施249

本章小结250

思考题251

习题253

第12章 交变应力与疲劳强度257

12.1交变应力及其描述257

12.1.1交变应力257

12.1.2有关交变应力的基本概念258

12.1.3几种典型的交变应力258

12.2疲劳的概念与材料的疲劳极限259

12.2.1疲劳259

12.2.2材料的疲劳极限与应力-寿命曲线259

12.3影响疲劳极限的主要因素260

12.3.1应力集中对疲劳极限的影响260

12.3.2构件尺寸对疲劳极限的影响261

12.3.3表面加工质量对疲劳极限的影响261

12.3.4其他因素对疲劳极限的影响262

12.3.5提高构件疲劳强度的措施262

12.4疲劳强度计算262

12.4.1对称循环下构件的疲劳强度条件262

12.4.2非对称循环下构件的疲劳强度条件263

本章小结263

思考题263

习题265

第13章 工程结构的力学模型266

13.1结构分析的基本过程266

13.2工程结构的类型与简化267

13.2.1常见的工程构件267

13.2.2结构的分类268

13.3载荷的类型与简化270

13.3.1载荷270

13.3.2圣维南原理271

13.4支座与连接272

13.5结构简化与力学模型的实例274

13.6机构与结构276

本章小结278

附录A平面图形的几何性质279

A.1静矩、形心及其相互关系279

A.2惯性矩、极惯性矩、惯性积、惯性半径279

A.3平行移轴公式、组合图形的惯性矩281

A.4主轴与形心主轴、主惯性矩与形心主惯性矩283

思考题283

习题285

附录B型钢规格表287

附录C测试题298

试题1 工科专业2008年硕士研究生入学考试试题298

试题2工程力学课程期末试题301

附录D习题答案304

参考文献312