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第1章 绪论 1

1.1 工程力学的研究对象和内容 1

1.1.1工程力学的研究对象 1

1.1.2工程力学的研究内容 1

1.2变形固体及其基本假设 2

1.2.1刚体和变形固体 2

1.2.2变形固体的基本假设 2

1.3杆件的几何特性及基本变形形式 3

1.3.1杆件的几何特性 3

1.3.2杆件的基本变形形式 3

1.4荷载的分类 4

1.4.1按荷载作用的范围分类 4

1.4.2按荷载作用的时间分类 5

1.4.3按荷载作用的性质分类 5

思考与练习 6

第2章 静力学基本知识 7

2.1静力学基本概念及基本公理 7

2.1.1力和力系 7

2.1.2静力学基本公理 7

2.2约束与约束力 9

2.2.1约束与约束力的概念 9

2.2.2工程中常见的几种约束类型 10

2.3物体受力分析与受力图 14

2.3.1作受力图的步骤 14

2.3.2受力分析和受力图实例 14

思考与练习 18

第3章 平面汇交力系 21

3.1平面汇交力系的合成 21

3.1.1力的投影 21

3.1.2平面汇交力系的合力 23

3.2平面汇交力系的平衡条件 24

3.2.1平面汇交力系的平衡方程 24

3.2.2平衡条件的应用 24

思考与练习 26

第4章 平面力偶系 28

4.1力矩的概念与计算 28

4.1.1力对点的矩 28

4.1.2合力矩定理与力矩的解析表达式 28

4.2力偶及其性质 30

4.2.1力偶和力偶矩 30

4.2.2力偶的性质 30

4.3平面力偶系的合成与平衡 31

4.3.1平面力偶系的合成 31

4.3.2平面力偶系的平衡条件 32

思考与练习 33

第5章 平面任意力系 35

5.1平面任意力系向一点的简化 35

5.1.1力的平移定理 35

5.1.2平面任意力系向一点简化的主矢与主矩 36

5.1.3平面任意力系简化结果的讨论 36

5.2平面任意力系的平衡条件 37

5.2.1平面任意力系的平衡方程 37

5.2.2平衡方程的其他形式 38

5.3平面平行力系的合成与平衡 40

5.3.1平面平行力系的合成 40

5.3.2平面平行力系的平衡 41

5.4物体系的平衡问题 42

5.5考虑摩擦的平衡问题 43

5.5.1滑动摩擦 44

5.5.2摩擦角和自锁现象 45

5.5.3考虑摩擦的平衡问题 46

思考与练习 50

第6章 空间力系 54

6.1空间力系的简化 54

6.1.1力在空间直角坐标轴上的投影 54

6.1.2力对轴的矩 55

6.1.3空间力偶 57

6.1.4空间任意力系的简化 57

6.1.5空间任意力系的简化结果分析 59

6.2空间力系的平衡 60

6.2.1空间任意力系的平衡条件和平衡方程 60

6.2.2空间约束 60

6.2.3空间力系的特殊情况 62

6.3重心与形心 64

6.3.1重心的概念及其坐标公式 64

6.3.2确定物体重心的方法 66

思考与练习 70

第7章 轴向拉伸与压缩 74

7.1轴向拉伸与压缩的概念及实例 74

7.2轴向拉伸与压缩的内力及计算 75

7.2.1轴向拉（压）杆的内力 75

7.2.2截面法计算轴向拉（压）杆的内力 75

7.3内力方程与内力图 76

7.4直杆轴向拉伸（压缩）时截面上的应力 77

7.4.1直杆轴向拉伸（压缩）时横截面上的应力 77

7.4.2直杆轴向拉伸（压缩）时斜截面上的应力 79

7.4.3圣维南原理与应力集中的概念 80

7.5材料拉伸和压缩时的力学性能 81

7.5.1材料的拉伸和压缩试验与应力-应变图 81

7.5.2低碳钢的拉伸力学性能 82

7.5.3其他材料的拉伸力学性能 84

7.5.4材料压缩时的力学性能 85

7.6许用应力与强度条件 86

7.6.1失效与许用应力 86

7.6.2强度条件 87

7.7轴向拉伸或压缩时的变形 90

7.7.1轴向变形与线应变 90

7.7.2胡克定律 91

7.7.3横向变形与泊松比 91

思考与练习 94

第8章 剪切和扭转 97

8.1剪切和挤压的概念及实例 97

8.2连接部分的强度计算 97

8.2.1剪切的实用计算 98

8.2.2挤压的实用计算 99

8.2.3连接板的强度计算 100

8.3扭转和扭矩 102

8.3.1扭转概述 102

8.3.2功率、转速与扭力偶矩之间的关系 103

8.3.3扭矩和扭矩图 103

8.4薄壁圆筒的扭转 105

8.4.1薄壁圆筒扭转时横截面上的应力 105

8.4.2切应力互等定理 106

8.4.3剪切胡克定律 107

8.4.4材料的三个弹性常数E， G，v之间的关系 107

8.5圆轴扭转时横截面上的应力与强度条件 107

8.5.1圆轴扭转时横截面上的应力 107

8.5.2圆轴扭转时的强度条件 110

8.6圆轴扭转时的变形与刚度条件 110

8.6.1圆轴扭转变形 110

8.6.2圆轴扭转时的刚度条件 112

思考与练习 113

第9章 弯曲应力 116

9.1平面弯曲 116

9.2梁的内力及内力图 117

9.2.1梁的内力 117

9.2.2梁的内力方程和内力图 118

9.2.3内力及内力图的规律 120

9.3用叠加法作剪力图和弯矩图 122

9.4弯曲正应力 124

9.4.1基本假设 124

9.4.2正应力公式推导 125

9.4.3最大弯曲正应力 128

9.5弯曲切应力 128

9.5.1矩形截面梁 128

9.5.2工字形截面梁 130

9.6梁的强度条件 131

9.6.1正应力强度条件 131

9.6.2切应力强度条件 131

9.7提高梁弯曲强度的措施 135

9.7.1选择合理的截面形状 135

9.7.2变截面梁与等强度梁 136

9.7.3梁的合理受力 137

思考与练习 138

第10章 弯曲变形 143

10.1弯曲变形的基本概念 143

10.2梁的挠曲线近似微分方程及其积分 144

10.2.1梁的挠曲线近似微分方程 144

10.2.2梁的挠曲线近似微分方程的积分 145

10.3叠加法 149

10.4梁的刚度条件及提高刚度的措施 152

10.4.1梁的刚度条件 152

10.4.2提高弯曲刚度的措施 153

思考与练习 155

第11章 应力状态和强度理论 157

11.1概述 157

11.2一点处的应力状态 158

11.2.1一点处的应力状态的概念 158

11.2.2单元体上的应力 158

11.3平面应力状态分析 159

11.3.1平面应力状态分析的解析法 159

11.3.2平面应力状态分析的图解法 160

11.4最大应力 164

11.4.1最大正应力 164

11.4.2最大切应力 164

11.5三向应力状态的最大应力 165

11.6广义胡克定律 166

11.7强度理论 168

11.7.1强度理论的概念 168

11.7.2四种强度理论 169

11.7.3强度理论的应用 170

思考与练习 172

第12章 组合变形 175

12.1组合变形和叠加原理 175

12.2斜弯曲 176

12.2.1斜弯曲的概念 176

12.2.2斜弯曲时的应力计算及强度条件 176

12.3拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 181

12.3.1拉伸（压缩）与弯曲的正应力计算 181

12.3.2拉伸（压缩）与弯曲的正应力强度条件 182

12.4偏心拉伸（压缩） 184

12.4.1单向偏心拉伸（压缩）时的正应力计算 185

12.4.2双向偏心拉伸（压缩）时的正应力计算 186

思考与练习 191

第13章 压杆稳定 195

13.1压杆稳定的概念 195

13.2细长压杆的临界压力 198

13.2.1两端铰支压杆的临界压力 198

13.2.2其他支承形式压杆的临界压力 199

13.3压杆的临界应力 202

13.3.1临界应力与柔度 202

13.3.2欧拉公式的适用范围 202

13.3.3临界应力的经验公式 203

13.4压杆的稳定计算 206

13.4.1压杆稳定条件 206

13.4.2折减系数法 206

13.4.3压杆的稳定性计算 209

13.5提高压杆稳定性的措施 213

13.5.1尽量减小压杆杆长 213

13.5.2增强支承的刚性 214

13.5.3合理选择截面形状 214

13.5.4合理选用材料 215

思考与练习 215

附录Ⅰ 截面图形的几何性质 220

附录Ⅱ 热轧型钢常用参数表 239

附录Ⅲ 部分习题参考答案 254

参考文献 260

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