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第一篇 理论力学4

第1章 静力学基础4

1.1 力的基本概念4

1.1.1 力的概念4

1.1.2 力的投影5

1.1.3 力系的概念6

1.1.4 均布载荷6

1.2 静力学基本公理6

1.3 力矩11

1.3.1 力矩的概念11

1.3.2 合力矩定理12

1.4 力偶13

1.4.1 力偶的定义13

1.4.2 力偶矩14

1.4.3 力偶的三要素14

1.4.4 力偶的性质14

1.4.5 平面力偶系的合成15

1.5 力的平移定理16

1.5.1 平移定理的定义16

1.5.2 平移定理的实例16

1.5.3 平移定理的逆定理17

1.6 约束与约束力17

1.6.1 约束的概念17

1.6.2 常见的约束及约束反力18

1.7 受力图21

思考题24

习题25

第2章 平面力系29

2.1 平面任意力系的简化29

2.1.1 平面任意力系向一点简化29

2.1.2 简化结果的讨论30

2.2 平面任意力系平衡方程及应用31

2.2.1 平面任意力系的平衡方程31

2.2.2 平面任意力系平衡方程的应用32

2.3 特殊平面力系的平衡34

2.3.1 平面汇交力系的平衡34

2.3.2 平面平行力系的平衡35

2.3.3 平面力偶系的平衡37

2.4 静定与静不定问题及物系的平衡37

2.4.1 静定与静不定问题的概念37

2.4.2 物体系统的平衡38

2.4.3 平面静定桁架内力的计算40

2.5 考虑摩擦时的平衡问题42

2.5.1 滑动摩擦42

2.5.2 摩擦角与自锁现象43

2.5.3 考虑滑动摩擦时的平衡问题45

2.5.4 滚动摩擦简介49

思考题50

习题52

第3章 空间力系58

3.1 力在空间直角坐标轴上的投影58

3.1.1 直接投影法58

3.1.2 二次投影法59

3.1.3 空间汇交力系的合成60

3.2 力对轴之矩60

3.2.1 力对轴之矩的概念60

3.2.2 合力矩的定理62

3.3 空间力系的平衡方程及应用63

3.3.1 空间任意力系的平衡条件及平衡方程63

3.3.2 空间汇交力系的平衡方程64

3.3.3 空间平行力系的平衡方程64

3.3.4 空间力系平衡方程的应用65

3.4 重心与形心68

3.4.1 重心的概念68

3.4.2 重心坐标公式68

3.4.3 均质物体的重心与形心69

3.4.4 均质薄板的重心与形心69

3.4.5 物体重心与形心的求法70

思考题73

习题73

第4章 运动力学76

4.1 质点的运动76

4.1.1 自然表示法76

4.1.2 直角坐标表示法80

4.1.3 矢量表示法83

4.2 刚体的运动83

4.2.1 刚体的平动83

4.2.2 刚体的定轴转动85

4.3 点的合成运动88

4.3.1 点的合成运动的概念88

4.3.2 点的速度合成定理89

4.4 刚体的平面运动92

4.4.1 刚体平面运动的基本概念92

4.4.2 平面图形的运动方程和平面图形运动的分解93

4.4.3 平面图形上各点的速度94

思考题98

习题99

第5章 动力学103

5.1 质点动力学基础103

5.1.1 动力学基本定律103

5.1.2 质点动力学基本方程及应用104

5.2 刚体动力学基础108

5.2.1 平动刚体的动力学方程108

5.2.2 刚体绕定轴转动的基本方程110

5.2.3 刚体的转动惯量111

5.2.4 刚体绕定轴转动的动力学问题114

5.3 动静法——达朗贝尔原理116

5.3.1 惯性力的概念116

5.3.2 质点的动静法117

5.3.3 质点系的动静法119

5.3.4 刚体惯性力系的简化120

5.4 动能定理123

5.4.1 功和功率123

5.4.2 质点、质点系和刚体的动能128

5.4.3 动能定理及应用129

思考题132

习题135

第二篇 材料力学143

第6章 材料力学的基本概念143

6.1 变形固体的基本假设143

6.2 外力及其分类143

6.3 内力、截面法和应力的概念144

6.4 杆件变形的基本形式145

第7章 轴向拉伸和压缩147

7.1 轴向拉伸和压缩的概念147

7.2 拉、压杆横截面上的内力148

7.3 拉、压杆横截面上的应力150

7.4 拉（压）杆的变形与胡克定律152

7.4.1 绝对变形152

7.4.2 相对变形152

7.4.3 泊松（S.D.Poisson）比153

7.4.4 胡克定律153

7.5 拉、压时材料的力学性能155

7.5.1 低碳钢拉伸时的力学性能156

7.5.2 铸铁拉伸时的力学性能159

7.5.3 材料在压缩时的力学性能159

7.6 轴向拉伸或压缩时的强度计算160

7.7 拉、压超静定问题简介164

7.8 应力集中的概念167

思考题168

习题169

第8章 剪切和挤压177

8.1 剪切实用计算177

8.2 挤压实用计算179

思考题181

习题181

第9章 圆轴扭转183

9.1 外力偶矩、扭矩与扭矩图183

9.2 横截面上的切应力分析与强度计算186

9.3 变形与刚度条件193

思考题197

习题197

第10章 梁的弯曲201

10.1 平面弯曲简介201

10.1.1 平面弯曲的概念201

10.1.2 梁的载荷分类201

10.1.3 梁的支座类型203

10.1.4 梁的类型203

10.2 梁弯曲时横截面上的内力204

10.2.1 剪力和弯矩204

10.2.2 剪力图和弯矩图205

10.2.3 剪力、弯矩和载荷分布集度之间的微分关系209

10.3 梁的弯曲应力与强度计算213

10.3.1 梁的纯弯曲213

10.3.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力214

10.3.3 惯性矩217

10.3.4 弯曲正应力的计算219

10.3.5 梁弯曲时的强度计算220

10.4 提高梁抗弯能力的措施223

10.4.1 合理布置梁的支座223

10.4.2 合理布置载荷224

10.4.3 选择梁的合理截面225

10.5 梁的弯曲变形和刚度条件226

10.5.1 挠度和转角的概念226

10.5.2 用积分法求梁的变形227

10.5.3 叠加法求梁的变形228

10.5.4 梁的刚度条件230

10.5.5 提高梁弯曲刚度的措施230

思考题230

习题231

第11章 组合变形239

11.1 概述239

11.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形240

11.3 应力状态244

11.4 强度理论247

11.5 弯曲与扭转的组合变形249

思考题253

习题253

第12章 压杆稳定258

12.1 压杆稳定的概念258

12.2 细长压杆的临界力259

12.2.1 两端铰支压杆的临界力259

12.2.2 其他支承情况下压杆的临界力259

12.3 压杆的临界应力260

12.3.1 临界应力260

12.3.2 欧拉公式的适用范围261

12.3.3 超过比例极限时压杆的临界应力261

12.4 压杆的稳定计算263

12.5 提高压杆稳定性的措施265

思考题265

习题267

参考文献270