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目录1

第Ⅰ篇　静力学1

第一章　物体受力分析1

§1.1　力和力系1

1.1.1　力的概念1

1.1.2　力的投影1

1.1.3　力系2

1.1.4　力的可传性原理2

§1.2　约束和约束力3

1.2.1 自由体和非自由体3

1.2.2　约束和约束力3

1.2.3　根据约束本身物理属性或构造分析约束力3

§1.3　受力图5

习题7

第二章　力系简化10

§2.1　力矩　合力矩定理　力偶10

2.1.1　力对点之矩（力矩）10

2.1.2　力对轴之矩11

2.1.3　力对点之矩和力对轴之矩的关系11

2.1.4　力偶及其特性11

§2.2　力系向一点简化主矢和主矩12

2.2.1　力线平行移动定理12

2.2.2　力系向一点简化 主矢和主矩12

习题14

3.1.2　平面力系平衡条件16

3.1.1　空间力系平衡条件16

第三章　力系平衡条件16

§3.1 力系平衡条件静定和静不定概念16

3.1.3　静定和静不定概念17

§3.2　力系平衡条件应用17

§3.3　物体系统的平衡问题19

＊§3.4　带摩擦时的平衡问题23

3.4.1　滑动摩擦力23

3.4.2　带摩擦时的平衡问题23

§3.5　重心形心静矩25

习题27

第Ⅱ篇　材料力学31

第四章　杆件内力31

§4.1 材料力学的基本概念和基本假定31

4.2.2　内力分量34

§4.2　截面法 内力分量34

4.2.1　截面法34

§4.3 内力方程 内力图38

§4.4　剪力Fs、弯矩M和载荷集度q间的微分关系43

习题46

第五章　杆件应力50

§5.1　轴向拉（压）应力50

5.1.1　横截面上应力50

5.1.2　应力集中现象50

5.1.3　轴向拉（压）杆件斜截面上应力52

§5.2　纯弯曲梁正应力公式53

5.2.1　纯弯曲梁53

5.2.2　纯弯曲梁正应力公式54

5.2.3　截面惯性矩　平行移轴公式56

§5.3　对称截面梁应力57

5.3.1　对称截面梁弯曲正应力57

5.3.2　对称截面梁弯曲剪应力58

＊§5.4　非对称截面梁弯曲 弯曲中心62

5.4.1　非对称截面梁弯曲62

5.4.2　开口薄壁杆件弯曲中心63

§5.5　扭转剪应力64

5.5.1　圆截面杆件扭转变形描述64

5.5.2　扭转剪应力65

5.5.3　极惯性矩和抗扭模量66

＊5.5.4　非圆截面杆件扭转的概念68

5.6.1 轴向拉（压）和弯曲组合变形的应力69

§5.6　组合变形杆件的应力分析69

5.6.2　两个平面弯曲时的应力70

5.6.3　弯扭组合时的应力 危险点应力描述72

5.6.4　轴向拉（压）和扭转组合时的应力73

5.6.5　轴向拉（压）、弯曲和扭转组合时的应力73

习题74

第六章　材料在轴向拉（压）时的力学性能78

§6.1　材料在拉伸（压缩）时的力学性能78

6.1.1　低碳钢在轴向拉伸时的力学性能78

6.1.2　铸铁在轴向拉伸时的力学性能……………………………………………………（81 ）6.1.3　强度指标和塑性指标……………………………………………………………（81 ）6.1.4　低碳钢和铸铁在轴向压缩时的力学性能82

6.1.5　非金属材料在轴向拉（压）时的力学性能82

§6.2　材料在高温和动载荷时的力学性能84

6.2.1　材料在高温、短期加载时的力学性能84

6.2.2　高温蠕变和应力松弛……………………………………………………………（85 ）6.2.3　在动载荷下应变速率对材料力学性能的影响………………………………………（85 ）§6.3　安全系数　许用应力86

习题87

第七章　应力状态分析和强度理论88

§7.1 点的应力状态概述88

§7.2　平面应力状态分析89

7.2.1　任一斜截面上的应力89

7.2.2　主应力和主方向90

§7.3　应力莫尔圆——图解法94

§7.4　三向应力状态简介96

＊§7.5　平面应变状态分析98

7.5.1　位移和应变98

7.5.2　应变的坐标变换98

7.5.3　主应变和主应变方向……………………………………………………………（99 ）§7.6　广义胡克定律100

7.6.1　广义胡克定律100

7.6.2　体积应变　体积应力101

7.6.3　应变比能　形状改变比能102

§7.7　强度理论104

7.7.1　破坏方式104

7.7.2　无裂纹体的脆性断裂理论105

7.7.3　塑性流动理论105

7.7.4　莫尔强度理论107

7.7.5　含裂纹体脆性断裂判据108

§7.8　杆件的强度计算109

7.8.1　基本变形的强度条件109

7.8.2　拉（压）弯、偏心拉（压）杆件的强度条件110

7.8.3　圆轴拉扭或弯扭强度条件110

§7.9　剪切的实用计算115

7.9.1　铆钉的实用计算116

7.9.3　连接结构的强度计算117

7.9.2　键的实用计算117

§7.10　提高杆件强度的一些措施118

习题120

第八章　杆件变形分析与刚度设计127

§8.1　杆件的拉压变形127

8.1.1 纵向变形与横向变形127

8.1.2　节点位移127

§8.2　圆轴的扭转变形129

§8.3　梁的弯曲变形131

8.3.1　挠度与转角131

8.3.2　挠曲线近似微分方程131

8.3.3　积分法求梁的变形131

§8.4　求杆件变形的叠加法133

§8.5　杆件的刚度设计　提高杆件刚度的措施135

8.5.1　杆件的刚度设计 ………………………………………………………………（135 ）8.5.2　提高杆件刚度的措施137

习题138

第九章　能量法141

§9.1　功　应变能　应变能密度141

9.1.1　功141

9.1.2　应变能和应变能密度142

§9.2　卡氏定理146

§9.3　莫尔积分149

§9.4　能量法解冲击问题153

9.4.1　冲击问题基本假定153

9.4.2　冲击的动位移方程和动荷系数153

9.5.1　静不定结构概述156

§9.5　静不定结构156

9.5.2　解静不定结构159

＊9.5.3　正则方程163

习题164

第十章　压杆稳定169

§10.1　压杆稳定性的概念169

§10.2　临界载荷——欧拉公式169

10.2.1　两端铰支细长压杆的临界力169

10.2.2　不同杆端约束下细长压杆的临界力170

§10.3　临界应力与柔度欧拉公式的适用范围172

10.3.1　临界应力与柔度172

10.3.2　欧拉公式的适用范围172

10.3.4　临界应力总图173

10.3.3　经验公式173

§10.4　压杆的稳定性设计175

10.4.1　压杆的稳定性设计准则175

10.4.2　提高压杆稳定性措施176

习题177

第Ⅲ篇　运动力学180

第十一章　运动学180

§11.1　点的运动学180

11.1.1　矢量法180

11.1.2　直角坐标法181

11.1.3　自然坐标法181

§11.2　刚体的基本运动183

11.2.1　刚体的平动183

11.2.2　刚体的定轴转动184

11.3.1　约束与自由度186

§11.3　分析法186

11.3.2　平面机构运动的分析法187

§11.4　合成法189

11.4.1　运动的合成189

11.4.2　速度的合成190

11.4.3　加速度的合成191

§11.5　刚体的平面运动194

11.5.1　平面运动的分解194

11.5.2　平面图形上各点的速度195

11.5.3　平面图形上各点的加速度199

习题203

第十二章　动力学210

12.1.2　质点动力学两类基本问题211

§12.1　质点动力学211

12.1.1　质点运动微分方程211

§12.2　动量定理　质心运动定理214

12.2.1　质点动量定理214

12.2.2　质心　质点系动量214

12.2.3　质点系动量定理　动量守恒215

12.2.4　质心运动定理　质心运动守恒216

§12.3　质点系动量矩定理219

12.3.1　质点动量矩定理219

12.3.2　质点系动量矩　转动惯量219

12.3.3　质点系动量矩定理　动量矩守恒221

12.3.4　定轴转动刚体动力学方程222

12.4.1　相对质心动量矩定理225

§12.4 质点系相对质心动量矩定理　平面运动刚体动力学方程225

12.4.2　平面运动刚体动力学方程226

§12.5　质点系动能定理228

12.5.1　力的功 势力功和势能229

12.5.2　质点系动能231

12.5.3　质点系动能定理232

12.5.4　机械能守恒定律234

§12.6　动力学基本定理综合应用237

§12.7　达朗贝尔原理　动静法240

12.7.1　质点达朗贝尔原理　惯性力241

12.7.2　质点系达朗贝尔原理241

12.7.3　惯性力系主矢和主矩242

＊12.7.4　定轴转动刚体轴承的动约束力245

习题247

第十三章　单自由度系统机械振动257

§13.1　单自由度系统自由振动257

13.1.1　单自由度系统无阻尼自由振动257

13.1.2　阻尼对自由振动的影响——衰减振动260

§13.2　单自由度系统强迫振动263

13.2.1　正弦外干扰力激振的强迫振动263

13.2.2　基础或支座运动时的强迫振动265

＊§13.3　隔振理论简介267

13.3.1　主动隔振267

13.3.2　被动隔振268

习题269

参考文献271

习题参考答案272

附录　型钢表281