目 錄
緒 論 1
第一篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ) 4
歷史引讀 4
1.1 靜力學(xué)的基本概念 4
1.1.1 力 4
1.1.2 剛體 5
1.1.3 平衡 5
1.2 靜力學(xué)公理 5
1.3 約束和約束力 8
1.3.1 基本概念 8
1.3.2 工程中常見(jiàn)的幾種約束類型 9
1.4 物體的受力分析和受力圖 12
本章小結(jié) 15
思考題 15
習(xí)題 15
第2章 力系的簡(jiǎn)化與平衡 18
歷史引讀 18
2.1 匯交力系 18
2.1.1 幾何法 18
2.1.2 解析法 20
2.2 力矩 24
2.2.1 力對(duì)點(diǎn)之矩 24
2.2.2 力對(duì)軸之矩 25
2.2.3 合力矩定理 26
2.2.4 力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)軸之矩的關(guān)系 26
2.3 力偶 27
2.3.1 力偶及其作用效果表達(dá) 27
2.3.2 力偶的等效 28
2.3.3 力偶系的簡(jiǎn)化與平衡 29
2.4 任意力系的簡(jiǎn)化 31
2.4.1 力線平移定理 31
2.4.2 空間任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化 31
2.4.3 簡(jiǎn)化結(jié)果分析 32
2.4.4 任意力系簡(jiǎn)化的應(yīng)用 34
2.5 任意力系的平衡條件和平衡方程 37
2.5.1 空間任意力系的平衡 37
2.5.2 平面任意力系的平衡 38
2.5.3 其他力系的平衡 38
2.6 物系的平衡、靜定和超靜定問(wèn)題 42
2.7 平面靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算 43
2.7.1 節(jié)點(diǎn)法 44
2.7.2 截面法 45
2.8 物體的重心 46
2.8.1 平行力系中心與重心 46
2.8.2 確定重心的方法 47
本章小結(jié) 51
思考題 52
習(xí)題 54
第二篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)
第3章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué) 60
歷史引讀 60
3.1 矢量法 60
3.1.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程 60
3.1.2 點(diǎn)的速度 61
3.1.3 點(diǎn)的加速度 61
3.2 直角坐標(biāo)法 61
3.2.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程 61
3.2.2 點(diǎn)的速度 62
3.2.3 點(diǎn)的加速度 63
3.3 自然法 63
3.3.1 弧坐標(biāo) 64
3.3.2 自然軸系 64
3.3.3 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程 64
3.3.4 點(diǎn)的速度 65
3.3.5 點(diǎn)的加速度 65
本章小結(jié) 67
思考題 68
習(xí)題 68
第4章 剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng) 70
歷史引讀 70
4.1 剛體的平動(dòng) 70
4.2 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 71
4.2.1 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)方程 71
4.2.2 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 72
4.2.3 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度 72
4.3 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上點(diǎn)的速度和加速度 73
4.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上點(diǎn)的速度 73
4.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上點(diǎn)的加速度 74
4.4 以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度 75
本章小結(jié) 77
思考題 78
習(xí)題 78
第5章 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng) 81
歷史引讀 81
5.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)、牽連運(yùn)動(dòng)、絕對(duì)運(yùn)動(dòng) 81
5.2 點(diǎn)的速度合成定理 82
5.3 點(diǎn)的加速度合成定理 86
本章小結(jié) 95
思考題 95
習(xí)題 96
第6章 剛體的平面運(yùn)動(dòng) 100
歷史引讀 100
6.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解 100
6.2 平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的速度 102
6.2.1 基點(diǎn)法 102
6.2.2 投影法 104
6.2.3 瞬心法 104
6.3 平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度 106
本章小結(jié) 112
思考題 112
習(xí)題 113
第三篇 動(dòng)力學(xué)
第7章 動(dòng)力學(xué)普遍定理 119
歷史引讀 119
7.1 動(dòng)量定理 120
7.1.1 動(dòng)量與沖量 120
7.1.2 動(dòng)量定理及其應(yīng)用 121
7.1.3 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理及其應(yīng)用 123
7.2 動(dòng)量矩定理 126
7.2.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩 126
7.2.2 動(dòng)量矩定理及其應(yīng)用 128
7.2.3 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程 131
7.2.4 剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 131
7.2.5 剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程 134
7.3 動(dòng)能定理 136
7.3.1 力做的功 136
7.3.2 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 140
7.3.3 動(dòng)能定理及其應(yīng)用 142
本章小結(jié) 147
思考題 148
習(xí)題 149
第8章 達(dá)朗貝爾原理 153
歷史引讀 153
8.1 慣性力、達(dá)朗貝爾原理 153
8.1.1 慣性力的概念 153
8.1.2 質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理 154
8.2 剛體慣性力系的簡(jiǎn)化 157
8.2.1 剛體平動(dòng) 157
8.2.2 剛體轉(zhuǎn)動(dòng) 158
8.2.3 剛體平面運(yùn)動(dòng) 159
本章小結(jié) 161
思考題 161
習(xí)題 162
第四篇 材料力學(xué)
第9章 拉伸和壓縮 166
歷史引讀 166
9.1 拉伸和壓縮的基本概念 167
9.2 拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力 168
9.3 材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能 170
9.3.1 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能 170
9.3.2 材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能 173
9.4 拉伸和壓縮時(shí)的變形 174
9.5 材料拉伸和壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 175
9.6 桿件拉伸或壓縮時(shí)的超靜定問(wèn)題 177
9.7 應(yīng)力集中 178
9.8 剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算 179
9.8.1 剪切的實(shí)用計(jì)算 179
9.8.2 擠壓的實(shí)用計(jì)算 180
本章小結(jié) 183
思考題 183
習(xí)題 184
第10章 扭轉(zhuǎn) 187
歷史引讀 187
10.1 扭轉(zhuǎn)的概念和扭矩圖 187
10.1.1 扭轉(zhuǎn)的概念 187
10.1.2 扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力—扭矩、扭矩圖 188
10.2 薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)、純剪切 189
10.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力、強(qiáng)度條件 191
10.3.1 橫截面上的切應(yīng)力 191
10.3.2 極慣性矩和抗扭截面系數(shù) 194
10.3.3 強(qiáng)度條件 194
10.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形、剛度條件 195
本章小結(jié) 198
思考題 199
習(xí)題 199
第11章 彎曲 203
歷史引讀 203
11.1 彎曲的內(nèi)力—剪力和彎矩 203
11.1.1 彎曲的概念 203
11.1.2 梁的分類 204
11.1.3 梁的內(nèi)力與內(nèi)力圖 205
11.1.4 載荷集度、剪力和彎矩間關(guān)系的進(jìn)一步研究 210
11.2 彎曲應(yīng)力 212
11.2.1 彎曲正應(yīng)力 212
11.2.2 彎曲切應(yīng)力 219
11.3 彎曲變形 223
11.3.1 撓度和轉(zhuǎn)角 223
11.3.2 撓曲線的近似微分方程 223
11.3.3 用積分法求彎曲變形 224
11.3.4 用疊加法求彎曲變形 226
11.4 簡(jiǎn)單超靜定梁 227
11.5 提高梁彎曲時(shí)強(qiáng)度和剛度的一些措施 228
11.5.1 合理安排梁的受力情況 229
11.5.2 設(shè)計(jì)合理的橫截面 230
11.5.3 等強(qiáng)度梁 231
本章小結(jié) 232
思考題 232
習(xí)題 233
第12章 復(fù)雜受力構(gòu)件的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 237
歷史引讀 237
12.1 應(yīng)力狀態(tài)概述 238
12.2 二向應(yīng)力狀態(tài)分析—解析法 239
12.3 二向應(yīng)力狀態(tài)分析—應(yīng)力圓法 242
12.4 三向應(yīng)力狀態(tài) 244
12.5 廣義胡克定律 245
12.5.1 廣義胡克定律的定義 245
12.5.2 體應(yīng)變 247
12.6 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)變能密度 248
12.7 強(qiáng)度理論及其應(yīng)用 250
12.7.1 關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論 250
12.7.2 關(guān)于塑性屈服的強(qiáng)度理論 251
12.7.3 強(qiáng)度理論的選用原則 252
12.8 組合變形 253
12.8.1 拉（壓）彎組合變形 254
12.8.2 偏心拉伸（壓縮） 256
12.8.3 彎扭組合變形 257
本章小結(jié) 260
思考題 263
習(xí)題 263
第13章 壓桿的穩(wěn)定性 267
歷史引讀 267
13.1 壓桿穩(wěn)定的概念 267
13.2 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力 268
13.2.1 兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力 268
13.2.2 其他約束條件下細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力 270
13.3 歐拉公式的適用范圍、經(jīng)驗(yàn)公式 271
13.3.1 臨界應(yīng)力與柔度 271
13.3.2 歐拉公式的適用范圍 272
13.3.3 中、小柔度桿的臨界應(yīng)力 272
13.3.4 臨界應(yīng)力總圖 273
13.4 壓桿的穩(wěn)定性校核 274
13.5 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 276
13.5.1 減小壓桿長(zhǎng)度 276
13.5.2 改變約束條件 276
13.5.3 合理選擇橫截面形狀 276
13.5.4 合理選擇材料 277
本章小結(jié) 277
思考題 278
習(xí)題 278
附錄A 平面圖形的幾何性質(zhì) 281
A.1 靜矩和形心 281
A.1.1 靜矩 281
A.1.2 形心 281
A.1.3 組合圖形的靜矩和形心 281
A.2 慣性矩、慣性半徑和極慣性矩 282
A.3 慣性積 284
A.4 平行移軸公式 284
附錄B 梁在簡(jiǎn)單載荷作用下的變形 287
附錄C 型鋼表 289
習(xí)題答案 299
參考文獻(xiàn) 308