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第1章 绪论1

1-1工程力学的研究内容及其任务1

1-1-1工程力学的研究内容及其任务1

1-1-2工程力学的研究对象2

1-1-3工程力学的研究方法3

1-1-4工程力学的学习方法4

1-1-5力学的发展4

1-2荷载的分类与组合7

1-2-1荷载的分类7

1-2-2荷载的组合10

1-3变形固体及其基本假定10

1-4杆件的几何特性与基本变形形式11

1-4-1杆件的几何特性11

1-4-2杆件的基本变形形式12

思考题13

第3章 工程力学基础14

2-1力的基本性质14

2-1-1基本概念14

2-1-2力的基本性质15

2-2力在坐标轴上的投影20

2-2-1力在平面直角坐标轴上的投影20

2-2-2合力投影定理21

2-3力矩22

2-3-1力矩的基本概念22

2-3-2合力矩定理24

2-3-3力矩的平衡25

2-4力偶26

2-4-1力偶的概念26

2-4-2力偶的性质26

2-5力的平移定理28

2-6约束与约束反力29

2-7物体的受力分析与受力图35

2-8结构计算简图38

结构计算简图38

思考题与习题42

习题参考答案46

第3章 平面力系47

3-1平面力系的简化47

3-1-1力系等效与简化的概念47

3-1-2平面汇交力系的简化47

3-1-3平面力偶系的简化49

3-1-4平面一般力系的简化50

3-2平面一般力系的平衡53

3-2-1平面一般力系的平衡条件与平衡方程53

3-2-2几种特殊平面力系的平衡方程57

3-3简单刚体系统的平衡问题60

3-3-1刚体系统静定与静不定的概念60

3-3-2刚体系统的平衡问题的特点与解法60

3-4考虑摩擦时物体的平衡65

3-4-1滑动摩擦65

3-4-2考虑摩擦时物体的平衡67

3-4-3摩擦角和自锁69

思考题与习题70

习题参考答案74

第4章 空间力系76

4-1力在空间直角坐标轴上的投影76

4-2力对轴之矩78

4-3空间力系的平衡80

空间力系的平衡方程80

4-4物体的重心82

4-4-1概述82

4-4-2物体重心坐标公式82

4-4-3 物体重心与形心的计算84

思考题与习题88

习题参考答案90

第5章 平面图形的几何性质91

5-1面积矩91

5-1-1 定义91

5-1-2面积矩与形心位置坐标的关系91

5-1-3面积矩的计算91

5-2惯性矩和惯性积92

5-2-1惯性矩92

5-2-2惯性积92

5-2-3简单图形对形心轴的惯性矩92

5-3组合截面的惯性矩94

5-3-1平行移轴公式94

5-3-2组合截面的惯性矩94

5-4主惯性轴和主惯性矩97

5-4-1主惯性轴97

5-4-2 主惯性矩97

思考题与习题97

习题参考答案99

第6章 杆件的内力分析100

6-1杆件的基本变形及其特点100

6-1-1轴向拉伸与压缩100

6-1-2剪切101

6-1-3扭转101

6-1-4平面弯曲101

6-2内力及其截面法102

6-2-1内力的概念102

6-2-2截面法103

6-3轴向拉伸和压缩杆件的内力分析104

6-3-1轴力的计算104

6-3-2轴力图105

6-4扭转轴的内力分析107

6-4-1功率、转速与外力偶矩之间的关系107

6-4-2扭矩、扭矩图108

6-5梁的内力分析110

6-5-1梁的内力110

6-5-2剪力图和弯矩图113

6-5-3弯矩、剪力和荷载集度间的关系及其应用116

6-5-4 用叠加法绘弯矩图120

思考题与习题124

习题参考答案127

第7章 轴向拉伸和压缩的强度计算129

7-1应力的概念129

7-1-1应力129

7-1-2变形和应变130

7-2轴向拉伸和压缩杆件横截面上的应力130

7-2-1轴向拉（压）杆横截面上的应力130

7-2-2斜截面上的应力133

7-3拉（压）杆件的变形134

7-3-1轴向变形——胡克定律134

7-3-2横向应变135

7-4材料在拉伸和压缩时的力学性质139

7-4-1材料在拉伸时的力学性质139

7-4-2材料在压缩时的力学性质143

7-4-3塑性材料和脆性材料的比较146

7-5拉（压）杆的强度计算147

7-5-1许用应力和安全系数147

7-5-2拉（压）杆的强度计算148

7-6应力集中的概念150

7-7联接件的强度计算152

7-7-1剪切的概念及工程实例152

7-7-2剪切的实用计算153

7-7-3挤压的实用计算154

7-7-4实用举例155

思考题与习题157

习题参考答案160

第8章 扭转的强度和刚度计算161

8-1圆杆扭转时的应力与变形计算161

8-1-1横截面上的应力161

8-1-2极惯性矩和扭转截面系数的计算163

8-1-3圆杆扭转时的变形166

8-1-4切应力互等定理 剪切胡克定律167

8-2圆轴扭转时的强度和刚度计算169

8-2-1圆轴扭转时的强度计算169

8-2-2圆轴扭转时的刚度计算169

8-3矩形截面等直杆在自由扭转时的应力与变形171

思考题与习题173

习题参考答案175

第9章 梁的强度和刚度计算176

9-1梁横截面上的正应力177

9-1-1试验观察与分析177

9-1-2正应力计算公式178

9-1-3正应力公式的使用条件181

9-2梁横截面上的切应力182

9-2-1矩形截面梁横截面上的切应力182

9-2-2其他截面梁的切应力183

9-3梁的强度计算185

9-3-1最大应力185

9-3-2梁的强度条件186

9-3-3提高梁弯曲强度的措施191

9-4梁的主应力和主应力迹线194

9-4-1应力状态的概念194

9-4-2梁上任一点应力状态的分析195

9-4-3梁内主应力及主应力迹线197

9-5二向应力状态下的强度条件——强度理论201

9-5-1最大拉应力理论（第一强度理论）201

9-5-2最大拉应变理论（第二强度理论）202

9-5-3最大切应力理论（第三强度理论）202

9-5-4形状改变比能理论（第四强度理论）203

9-6弯曲中心的概念206

9-7梁的变形和刚度计算207

9-7-1挠度和转角208

9-7-2梁的挠曲线近似微分方程208

9-7-3积分法计算梁的位移209

9-7-4叠加法求挠度和转角210

9-7-5梁的刚度校核212

思考题与习题213

习题参考答案218

第10章 杆件在组合变形下的强度计算220

10-1概述220

10-2斜弯曲221

10-2-1外力分析221

10-2-2内力分析222

10-2-3应力分析222

10-2-4强度计算223

10-2-5挠度计算223

10-3拉伸（压缩）与弯曲的组合224

10-3-1外力和内力分析224

10-3-2应力分析225

10-3-3强度计算225

10-4偏心压缩（拉伸）226

10-4-1偏心压缩（拉伸）时的强度计算226

10-4-2截面核心228

思考题与习题230

习题参考答案232

第11章 压杆的稳定计算233

11-1概述233

11-1-1工程中的稳定问题233

11-1-2压杆的稳定平衡与不稳定平衡233

11-2 细长中心压杆的临界力235

11-2-1两端铰支细长压杆235

11-2-2 其他支承形式压杆的临界力236

11-3 超过比例极限时压杆的临界应力、临界应力总图238

11-3-1临界应力238

11-3-2欧拉公式的适用范围238

11-3-3超出比例极限时压杆的临界应力239

11-4压杆的稳定计算241

11-4-1稳定条件241

11-4-2压杆的稳定计算244

11-5提高压杆稳定性的措施246

11-5-1选择合理的截面形式246

11-5-2减小压杆长度和增加杆端约束246

11-5-3 合理选择材料246

思考题与习题247

习题参考答案249

附录 型钢表250

主要参考文献258