工程力學(xué)

第一篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)公理和物體的受力分析 3
1.1 靜力學(xué)的基本概念 3
1.1.1 力和力系的概念 3
1.1.2 平衡及剛體的概念 5
1.2 靜力學(xué)公理 5
1.3 約束與約束力 7
1.3.1 柔性約束 8
1.3.2 光滑接觸面約束 8
1.3.3 光滑鉸鏈約束 9
1.3.4 球形鉸鏈約束 10
1.3.5 二力桿約束 11
1.3.6 固定端約束 11
1.3.7 軸承約束 11
1.4 受力分析與受力圖 12
本章小結(jié) 15
思考與練習(xí) 16
第2章 平面匯交力系與平面力偶系 19
2.1 平面匯交力系的合成 20
2.1.1　幾何法 20
2.1.2 解析法 20
2.1.3 解析法求合力的步驟 22
2.2 平面匯交力系的平衡及應(yīng)用 23
2.3 力矩 25
2.3.1 力矩的概念 25
2.3.2 力矩的性質(zhì) 25
2.3.3 合力矩定理 25
2.4 力偶 27
2.4.1 力偶的概念 27
2.4.2 力偶的性質(zhì) 27
2.4.3　平面力偶系的合成 28
2.5 平面力偶系的平衡及應(yīng)用 28
本章小結(jié) 30
思考與練習(xí) 31
第3章 平面任意力系 35
3.1 力的平移定理 35
3.2 平面任意力系的簡化 36
3.2.1 平面任意力系向作用面內(nèi)任一點(diǎn)的簡化 36
3.2.2 平面任意力系簡化結(jié)果的討論 37
3.3 平面任意力系的平衡及應(yīng)用 38
3.3.1 平面任意力系的平衡條件 38
3.3.2 平面任意力系平衡方程的其他形式 39
3.3.3 平面任意力系平衡問題的解題方法與步驟 39
3.3.4 平面平行力系的平衡方程 41
3.4 靜定與超靜定 物系的平衡 42
3.4.1 靜定與超靜定的概念 42
3.4.2 物體系統(tǒng)的平衡 43
3.5 考慮摩擦?xí)r物體的平衡 46
3.5.1 滑動(dòng)摩擦 47
3.5.2 摩擦角與自鎖現(xiàn)象 47
3.5.3 考慮摩擦?xí)r物體的平衡 49
3.5.4 滾動(dòng)摩擦簡介 51
本章小結(jié) 51
思考與練習(xí) 53
第4章 空間力系 57
4.1 力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影 57
4.1.1 一次投影法 58
4.1.2 二次投影法 58
4.2 力對(duì)軸之矩 59
4.2.1 力對(duì)軸之矩 59
4.2.2 合力矩定理 60
4.3 空間力系的平衡方程 61
4.4 重心的確定 63
本章小結(jié) 65
思考與練習(xí) 66
第二篇 材料力學(xué)
第5章 軸向拉伸與壓縮 71
5.1 內(nèi)力、軸力及軸力圖 72
5.1.1 內(nèi)力的概念 72
5.1.2 截面法、軸力及軸力圖 72
5.2 軸向拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力 75
5.3 軸向拉（壓）桿橫截面上的變形 78
5.3.1 縱向變形與橫向變形 78
5.3.2 胡克定律 78
5.4 軸向拉（壓）桿的強(qiáng)度計(jì)算 80
5.5 材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能 84
5.5.1 材料的拉伸與壓縮試驗(yàn) 84
5.5.2 低碳鋼拉伸時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變圖及其力學(xué)性能 84
5.5.3 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì) 86
本章小結(jié) 87
思考與練習(xí) 88
第6章 剪切與擠壓 91
6.1 剪切變形及其實(shí)用計(jì)算 91
6.1.1 剪切的概念 91
6.1.2 剪切的實(shí)用計(jì)算 92
6.2 擠壓變形及其實(shí)用計(jì)算 93
6.2.1 擠壓的概念 93
6.2.2 擠壓的實(shí)用計(jì)算 94
6.3 應(yīng)用舉例 94
本章小結(jié) 98
思考與練習(xí) 99
第7章 扭轉(zhuǎn) 101
7.1 外力偶矩、扭矩和扭矩圖 102
7.1.1 外力偶矩的計(jì)算 102
7.1.2 扭矩和扭矩圖 102
7.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度條件 103
7.2.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力 104
7.2.2 Ip與Wp的計(jì)算 106
7.2.3 圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件 107
7.2.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度條件 108
本章小結(jié) 111
思考與練習(xí) 111
第8章 平面彎曲內(nèi)力 115
8.1 梁的分類與載荷的分類 116
8.2 彎曲時(shí)橫截面上的內(nèi)力—剪力和彎矩 117
8.3 剪力圖和彎矩圖 119
8.4 純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力及其強(qiáng)度計(jì)算 122
8.4.1 純彎曲 123
8.4.2 正應(yīng)力計(jì)算公式 124
8.4.3 彎曲正應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算 127
8.5 純彎曲梁橫截面上的切應(yīng)力及其強(qiáng)度計(jì)算 128
8.5.1 矩形截面梁橫截面上的切應(yīng)力 129
8.5.2 其他常見截面梁的最大切應(yīng)力計(jì)算公式 129
8.5.3 梁的切應(yīng)力強(qiáng)度條件 130
8.6 梁的彎曲變形 132
8.6.1 工程中的彎曲變形問題 132
8.6.2 撓曲線近似微分方程 132
8.6.3 積分法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角 134
8.6.4 疊加法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角 134
8.7 梁的剛度計(jì)算 134
8.8 提高梁的強(qiáng)度和剛度的措施 136
本章小結(jié) 137
思考與練習(xí) 138
第9章 應(yīng)力狀態(tài)分析和強(qiáng)度理論 145
9.1 應(yīng)力狀態(tài)的概念 145
9.2 應(yīng)力狀態(tài)的研究方法及分類 145
9.2.1 應(yīng)力狀態(tài)的研究方法 145
9.2.2 應(yīng)力狀態(tài)的分類 146
9.3 二向應(yīng)力狀態(tài)分析—解析法 147
9.3.1 二向應(yīng)力狀態(tài)的斜截面應(yīng)力 147
9.3.2 主平面與主應(yīng)力 148
9.3.3 極值切應(yīng)力 148
9.4 二向應(yīng)力狀態(tài)分析—圖解法 149
9.4.1 應(yīng)力圓的畫法與斜截面應(yīng)力 149
9.4.2 應(yīng)力圓上的主應(yīng)力、主平面和極值切應(yīng)力 150
9.5 強(qiáng)度理論 151
9.5.1 強(qiáng)度理論的概念 151
9.5.2 基本強(qiáng)度理論 151
9.5.3 強(qiáng)度理論的應(yīng)用 153
本章小結(jié) 153
思考與練習(xí) 154
第10章 組合變形 157
10.1 拉伸（壓縮）與彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算 158
10.2 彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度計(jì)算 161
本章小結(jié) 163
思考與練習(xí) 164
第三篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)
第11章 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué) 169
11.1 矢量法 169
11.1.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程 169
11.1.2 點(diǎn)的速度 169
11.1.3 點(diǎn)的加速度 170
11.2 直角坐標(biāo)法 170
11.2.1 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程 170
11.2.2 點(diǎn)的速度 171
11.2.3 點(diǎn)的加速度 171
11.3 自然法 173
11.3.1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程 173
11.3.2 自然軸系 173
11.3.3 點(diǎn)的速度 174
11.3.4 點(diǎn)的加速度 175
11.3.5 幾種常見的運(yùn)動(dòng) 176
本章小結(jié) 177
思考與練習(xí) 177
第12章 剛體的簡單運(yùn)動(dòng) 179
12.1 剛體的平動(dòng) 179
12.2 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)方程 180
12.2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)方程 180
12.2.2 角速度 181
12.2.3 角加速度 181
12.2.4 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度與加速度 182
本章小結(jié) 183
思考與練習(xí) 184
第13章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) 185
13.1 合成運(yùn)動(dòng)基本概念 185
13.2 點(diǎn)的速度合成定理 186
本章小結(jié) 187
思考與練習(xí) 187
第14章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本方程 189
14.1 動(dòng)力學(xué)的基本定律 189
14.1.1 第一定律 慣性定律 189
14.1.2 第二定律 力與加速度之間關(guān)系定律 189
14.1.3 第三定律 作用與反作用定律 190
14.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程 190
14.2.1 矢量形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程 190
14.2.2 直角坐標(biāo)系的投影式 191
14.2.3 自然坐標(biāo)系的投影式 191
14.3 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題 192
本章小結(jié) 193
思考與練習(xí) 194
第15章 動(dòng)能定理 195
15.1 功和功率 195
15.1.1 功的概念及元功表達(dá)式 195
15.1.2 常見力的功 196
15.1.3 功率 197
15.2 動(dòng)能 198
15.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能 198
15.2.2 剛體的動(dòng)能 198
15.3 動(dòng)能定理 199
15.3.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理 199
15.3.2 剛體的動(dòng)能定理 199
本章小結(jié) 200
思考與練習(xí) 201
參考文獻(xiàn) 202