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绪论1

0.1 工程力学的研究对象及主要内容1

0.2　工程力学在工程技术中的地位和作用1

0.3　学习工程力学的基本要求和方法1

第1章　静力学基础3

1.1　静力学中的基本概念3

1.1.1　力的概念3

1.1.2　物体的理想模型——刚体4

1.2　静力学公理5

1.3　约束与约束力7

1.3.1 柔性约束7

1.3.2　刚性约束8

1.4　物体的受力分析和受力图11

习题13

第2章　平面基本力系15

2.1　平面汇交力系合成的几何法15

2.1.1　平面汇交力系合成的几何法——力多边形法则15

2.1.2　平面汇交力系平衡的几何条件16

2.2　平面汇交力系合成的解析法17

2.2.1　力在正交坐标轴系的投影与分解17

2.2.2 平面汇交力系合成的解析法18

2.2.3　平面汇交力系的平衡方程19

2.3　力矩的概念及计算20

2.3.1　力对点之矩20

2.3.2　合力矩定理21

2.4　平面力偶系23

2.4.1 力偶的概念和性质23

2.4.2　平面力偶系的合成和平衡条件24

习题27

第3章　平面任意力系30

3.1　平面任意力系的简化30

3.1.1　力的平移定理30

3.1.2　平面任意力系向作用面内一点简化30

3.1.3　平面任意力系的简化结果分析31

3.2　平面任意力系的平衡条件和平衡方程34

3.2.1　平面任意力系的平衡条件和平衡方程34

3.2.2　平面平行力系的平衡方程38

3.3　物体系统的平衡40

3.4　考虑摩擦时的平衡问题44

3.4.1 滑动摩擦44

3.4.2　摩擦角与自锁现象45

3.4.3　考虑摩擦时的平衡问题47

习题48

第4章　空间力系和重心51

4.1　力在空间直角坐标轴上的投影51

4.1.1　力在空间直角坐标轴上的投影51

4.1.2　合力投影定理53

4.2　力对轴之矩53

4.3　空间任意力系的平衡方程55

4.3.1 空间任意力系的简化55

4.3.2　空间任意力系的平衡方程及其应用56

4.3.3　空间任意力系的平衡方程平面解法及应用58

4.4　平行力系的中心、重心60

4.4.1 平行力系的中心60

4.4.2　物体的重心61

4.4.3　求重心的方法62

习题65

第5章　轴向拉伸与压缩68

5.1　材料力学基础68

5.1.1　材料力学的任务68

5.1.2　变形固体及其基本假设69

5.1.3　杆件变形的基本形式70

5.2　轴向拉伸和压缩71

5.2.1 拉伸和压缩的概念71

5.2.2　拉压杆的内力72

5.2.3　轴力图74

5.3　轴向拉压时截面上的应力75

5.3.1 应力的概念75

5.3.2　拉伸和压缩时横截面上的正应力76

5.3.3　斜截面上的应力分析78

5.4　拉伸与压缩时的变形80

5.4.1　纵向变形与虎克定律80

5.4.2　虎克定律81

5.4.3　横向变形与泊松比81

5.5　材料在轴向拉压下的力学性能83

5.5.1 低碳钢拉伸时材料的力学性能83

5.5.2　铸铁的拉伸试验85

5.5.3　材料压缩时的力学性能85

5.6　拉、压杆的强度计算87

5.6.1　许用应力与安全系数87

5.6.2　拉、压杆的强度计算87

5.7　拉、压杆超静定问题90

5.7.1　超静定问题的概念90

5.7.2　超静定问题的解法90

5.8　应力集中92

5.8.1　应力集中的概念92

5.8.2　应力集中对构件强度的影响93

习题94

第6章　剪切和挤压99

6.1　剪切的概念99

6.2　剪切的实用计算100

6.3　挤压及其实用计算101

6.4　剪切虎克定律105

习题106

第7章　圆轴扭转109

7.1　圆轴扭转的概念109

7.2　扭矩图109

7.2.1　外力偶矩的计算109

7.2.2 内力—扭矩的计算110

7.3 圆轴扭转时的应力和变形113

7.3.1 圆轴扭转时的应力113

7.3.2 圆轴扭转时的变形117

7.4　圆轴扭转时的强度和刚度计算119

7.4.1　强度计算119

7.4.2　刚度计算119

习题124

第8章　弯曲127

8.1　平面弯曲的概念127

8.2　梁的计算简图128

8.2.1　载荷的简化128

8.2.2　支座的简化128

8.2.3　静定梁的基本形式129

8.3　梁的内力——剪力和弯矩129

8.4　剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图132

8.5　剪力、弯矩与载荷集度136

8.5.1　剪力、弯矩与载荷集度的微分关系136

8.5.2　应用138

8.6　纯弯曲梁横截面上的正应力139

8.6.1　实验观察与假设139

8.6.2　弯曲正应力的计算140

8.7　梁的弯曲强度计算141

8.7.1　常见截面的惯性矩141

8.7.2　平行移轴公式143

8.8　梁的切应力简介144

8.8.1　矩形截面梁横截面上的切应力144

8.8.2　其他常见横截面上的最大切应力144

8.9　梁弯曲时的强度计算145

8.10　梁弯曲时的变形148

8.10.1　挠度和转角149

8.10.2　挠曲线近似微分方程149

8.10.3　积分法求梁的变形150

8.10.4　叠加法求梁的变形150

8.11　提高梁强度和刚度的措施153

8.11.1　合理安排梁的受力情况153

8.11.2　合理选择梁的截面154

8.11.3　等强度梁156

习题156

第9章　应力状态分析和强度理论161

9.1　应力状态的概念161

9.1.1　一点处的应力状态161

9.1.2　应力状态的表示方法161

9.1.3　应力状态的分类162

9.2　平面应力状态分析163

9.2.1　斜截面上的应力163

9.2.2　主平面方位及主应力值164

9.3　最大切应力和广义胡克定律166

9.3.1　最大切应力166

9.3.2　广义胡克定律167

9.4　强度理论167

9.4.1　强度理论的概念167

9.4.2　常用的四种强度理论168

9.4.3　强度理论的选用原则170

习题172

第10章　组合变形174

10.1　拉伸（压缩）与弯曲组合变形174

10.2　扭转与弯曲组合变形178

习题182

第11章　压杆稳定185

11.1　稳定的概念185

11.2　两端铰支细长压杆的临界载荷186

11.3　不同支承条件下压杆的临界载荷188

11.3.1　二端固定的压杆188

11.3.2　欧拉公式的一般形式190

11.4 中小柔度杆的临界应力192

11.4.1　临界应力与杆的柔度192

11.4.2　临界应力总图193

11.5　压杆的稳定计算195

习题197

第12章　动载荷与交变应力200

12.1　动载荷与动应力的概念200

12.2　构件作匀加速直线运动时的动应力计算和强度条件200

12.3　构件作匀速转动时的动应力计算和强度条件201

12.4　交变应力和疲劳破坏202

12.4.1　交变应力的概念202

12.4.2　材料的持久极限及其测定204

12.4.3　影响疲劳极限的主要因素206

12.4.4　提高构件疲劳极限的措施209

12.4.5　对称循环下构件的疲劳强度条件209

习题210

第13章　运动学基础211

13.1 点的运动211

13.1.1　矢量法211

13.1.2　直角坐标法213

13.1.3　弧坐标法217

13.1.4　点运动的几种特殊情况220

13.2　刚体的平动223

13.2.1 刚体平动的概念及实例223

13.2.2　平动刚体上各点的运动特征224

13.3　刚体的定轴转动226

13.3.1 转动方程226

13.3.2　角速度226

13.3.3　角加速度226

13.4　定轴转动刚体上点的速度和加速度227

13.4.1 速度227

13.4.2　加速度228

习题230

第14章　点的合成运动和刚体的平面运动234

14.1　合成运动的概念234

14.1.1　合成运动实例234

14.1.2　合成运动的概念234

14.2　速度合成定理235

14.2.1　点的速度合成定理235

14.2.2　应用举例237

14.3　刚体平面运动的概念及运动方程238

14.4　平面图形上各点的速度分析241

14.4.1　基点法（速度合成法）241

14.4.2　速度投影法243

14.4.3　瞬心法（瞬时速度中心法）244

习题247

第15章　动力学基础250

15.1　质点的动力学基本方程250

15.2　质点动力学的两类问题251

15.2.1　质点运动微分方程251

15.2.2　质点动力学第一类问题——已知运动，求作用力251

15.2.3　质点动力学第二类问题——已知作用力，求运动252

15.3　刚体定轴转动的动力学基本方程253

15.3.1　定轴转动的动力学基本方程253

15.3.2　转动惯量254

15.4　刚体定轴转动动力学基本方程的应用254

习题255

第16章　动能定理256

16.1 力的功256

16.1.1　功在直线运动中的定义256

16.1.2　变力在曲线路程上的功257

16.1.3　几种常见力的功的计算258

16.2　动能定理260

16.2.1　动能的计算260

16.2.2　动能定理261

习题265

参考文献267