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绪论1

目 录1

第一篇 静力学2

引言2

1静力学基础3

1.1力的概念3

1.1.1 力的定义3

1.1.2力的三要素3

1.1.3 力的图示法4

1.2刚体的概念4

1.3静力学公理5

1.3.1二力平衡公理5

1.3.2加减平衡力系公理6

1.3.3 力的平行四边形公理7

1.4.1 约束与约束反力的概念9

1.3.4作用与反作用公理9

1.4约束与约束反力9

1.4.2 几种常见的约束类型10

1.5受力图13

1.5.1 受力图的概念13

1.5.2 单个物体的受力图13

1.5.3 物体系统的受力图14

习题17

2平面力系19

2.1平面汇交力系20

2.1.1 力在坐标轴上的投影20

2.1.2 平面汇交力系的合成21

2.1.3 平面汇交力系的平衡23

2.2.1 力对点之矩27

2.2力矩和平面力偶系27

2.2.2合力矩定理28

2.2.3力偶及其基本性质30

2.2.4 平面力偶系的合成与平衡32

2.2.5 力的平移定理35

2.3平面一般力系36

2.3.1 平面一般力系向任一点简化36

2.3.2平面一般力系的合成40

2.3.3 平面一般力系的平衡方程42

2.4平面平行力系的平衡方程48

2.5物体系统的平衡52

2.6考虑摩擦时物体的平衡56

2.6.1 滑动摩擦57

2.6.2摩擦角58

2.6.3考虑摩擦时物体的平衡问题60

习题67

3 空间力系75

3.1力沿空间直角坐标轴的投影76

3.1.1一次投影法76

3.1.2二次投影法76

3.2力对轴之矩77

3.3空间力系的平衡方程79

3.3.1 空间一般力系的平衡方程79

3.3.2 空间平行力系的平衡方程80

3.3.3 空间汇交力系的平衡方程80

3.3.4 空间力系平衡方程的应用81

3.4重心87

3.4.1 重心和形心87

3.4.2组合法求物体的重心89

习题92

第二篇 材料力学97

引言97

4材料力学的基本概念98

4.1变形固体及其基本假设98

4.1.1 变形固体98

4.1.2 变形固体的基本假设98

4.1.3小变形假设99

4.2外力及其分类99

4.3内力截面法应力99

4.3.1 内力的概念99

4.3.2截面法100

4.3.3应力100

4.4.2杆件变形的基本形式101

4.4杆件及其变形的基本形式101

4.4.1 杆件101

5轴向拉伸和压缩103

5.1轴向拉伸和压缩的概念103

5.2轴向拉伸和压缩时的内力103

5.2.1 轴力103

5.2.2 轴力图105

5.3轴向拉伸和压缩时横截面上的应力105

5.4轴向拉（压）杆斜截面上的应力107

5.4.1 斜截面上的应力107

5.4.2剪应力互等定律108

5.5轴向拉伸和压缩时的变形 虎克定律108

5.5.1 纵向变形108

5.5.3泊松比109

5.5.2横向变形109

5.5.4虎克定律110

5.6材料在拉伸和压缩时的力学性质112

5.6.1 材料的拉伸和压缩试验112

5.6.2 材料在拉伸时的力学性质112

5.6.3材料在压缩时的力学性质114

5.6.4 两类材料力学性质的比较115

5.7许用应力及安全系数116

5.8轴向拉伸和压缩时的强度计算117

5.9应力集中的概念119

习题121

6.2剪切和挤压的实用计算125

6.2.1 剪切实用计算125

6.1剪切和挤压的概念125

6剪切和挤压125

6.2.2挤压实用计算126

6.3剪应变剪切虎克定律130

习题131

7扭转133

7.1扭转的概念外力偶矩的计算133

7.1.1扭转的概念133

7.1.2 外力偶矩的计算133

7.2圆轴扭转时横截面上的内力134

7.2.1扭矩134

7.2.2扭矩图135

7.3 圆轴扭转时横截面上的应力136

7.3.1现象与假设136

7.3.2 横截面上的剪应力137

7.3.3极惯性矩和抗扭截面系数139

7.4圆轴扭转时的变形140

7.5 圆轴扭转时的强度条件和刚度条件141

7.5.1 强度条件141

7.5.2 刚度条件141

7.6矩形截面杆的扭转144

习题146

8平面图形的几何性质149

8.1 静矩149

8.1.1 静矩149

8.1.2 简单图形静矩的计算149

8.1.3 组合图形静矩的计算150

8.2惯性矩和惯性半径151

8.2.1 定义151

8.2.2惯性半径151

8.2.3 简单图形的惯性矩152

8.3组合图形的惯性矩154

8.3.1 惯性矩的平行移轴公式154

8.3.2组合图形的惯性矩154

习题157

9梁的内力159

9.1梁弯曲的概念159

9.1.1 弯曲的概念159

9.1.2 平面弯曲的概念160

9.1.3 梁的类型160

9.2梁的内力——剪力和弯矩161

9.2.1 剪力和弯矩161

9.2.2剪力和弯矩的正负号规定162

9.2.3 用截面法求指定截面的剪力和弯矩162

9.2.4计算剪力和弯矩的规律164

9.3剪力图和弯矩图165

9.3.1 剪力方程和弯矩方程166

9.3.2 剪力图和弯矩图166

9.3.3 绘制剪力图和弯矩图的步骤166

9.4 剪力图和弯矩图的规律作图172

9.4.1 剪力图和弯矩图的规律172

9.4.2 利用内力图的规律作剪力图和弯矩图172

9.5叠加法画弯矩图175

9.5.1 叠加原理175

9.5.2 叠加法画弯矩图176

习题178

10弯曲应力182

10.1梁弯曲时横截面上的正应力182

10.1.1现象与假设182

10.1.2 纯弯曲梁的正应力183

10.2梁的正应力强度计算187

10.2.1 最大正应力187

10.2.2正应力强度条件188

10.3提高梁抗弯强度的途径192

10.3.1 降低最大弯矩值192

10.3.2 选择合理的截面形状194

10.3.3 采用变截面梁195

10.4梁的剪应力和剪应力的强度计算195

10.4.1 梁横截面上的剪应力195

10.4.2 梁的剪应力强度计算199

10.5梁的主应力202

10.5.1 梁内一点斜截面上的应力202

10.5.2 梁的主应力及最大剪应力204

10.5.3 主应力强度条件206

习题209

11.1 弯曲变形的概念213

11.1.1 挠度和转角213

11.1.2挠曲线方程213

11弯曲变形213

11.1.3挠曲线近似微分方程214

11.2用积分法求梁的变形215

11.3用叠加法求梁的变形218

11.4梁的刚度校核221

11.5提高梁弯曲刚度的措施222

习题224

12.1.1 组合变形的概念225

12.1.2 组合变形的解题方法225

12.1组合变形的概念225

12组合变形的强度计算225

12.2斜弯曲226

12.2.1 外力的分解226

12.2.2 内力和应力的计算226

12.2.3 中性轴的位置227

12.2.4强度条件227

12.3偏心压缩（拉伸）230

12.3.1 单向偏心压缩（拉伸）230

12.3.2双向偏心压缩（拉伸）234

12.4截面核心236

12.4.1截面核心的概念236

12.4.2 几种常见截面的截面核心236

习题237

13.1.2压杆的稳定平衡239

13.1.1 压杆的稳定性239

13压杆稳定239

13.1压杆稳定的概念239

13.2临界力和临界应力240

13.2.1 欧拉公式240

13.2.2临界应力241

13.2.3 欧拉公式的适用范围241

13.2.4经验公式242

13.2.5 临界应力总图242

13.3压杆的稳定计算244

13.3.1 压杆的稳定条件244

13.3.2折减系数法245

13.4.2改善支承情况249

13.4.3选择合理的截面形状249

13.4提高压杆稳定性的措施249

13.4.1合理选择材料249

13.4.4减小压杆的长度250

习题250

14动荷应力252

14.1动荷载的概念252

14.1.1动荷栽的概念252

14.1.2构件作匀加速直线运动时的应力计算252

14.2.1 交变应力253

14.2交变应力的概念253

14.2.2 交变应力的疲劳破坏254

习题255

附录256

附表Ⅰ 工程常用量的单位换算表256

附表Ⅱ 型钢表258

习题答案279

参考文献286