出版社工程力學(xué)〔少學(xué)時(shí)〕主編周建波副主編郭磊魁武昭暉緒論第1篇靜力學(xué)第1章靜力學(xué)的根本概念和物體的受力分析1.1靜力學(xué)的根本概念1.2靜力學(xué)的根本公理1.3約束與約束反力1.4隔離體與受力圖目錄第2章平面力系2.1工程中的平面一般力系問(wèn)題2.2力在坐標(biāo)軸上的投影2.3力矩與平面力偶理論2.4力的平移定理2.5平面力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化2.6平面一般力系的平衡方程及其應(yīng)用2.7物體系統(tǒng)的平衡靜定與超靜定問(wèn)題2.8考慮摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題第3章空間力系3.1力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影3.2力對(duì)軸之矩合力矩定理3.3空間力系的平衡方程及其應(yīng)用3.4重心第2篇材料力學(xué)第4章軸向拉伸與壓縮4.1軸向拉伸與壓縮的根本概念4.2軸向拉伸與壓縮的內(nèi)力4.3軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力4.4軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形4.5材料在軸向拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能4.6許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件4.7拉壓超靜定問(wèn)題簡(jiǎn)介4.8應(yīng)力集中的概念第5章剪切與擠壓5.1剪切與剪切的實(shí)用計(jì)算5.2擠壓與擠壓的實(shí)用計(jì)算第6章圓軸扭轉(zhuǎn)6.1圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實(shí)例6.2外力偶矩的計(jì)算扭矩與扭矩圖6.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力與強(qiáng)度條件6.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度條件第7章梁的平面彎曲內(nèi)力7.1平面彎曲的概念與實(shí)例7.2梁的載荷與支反力7.3剪力與彎矩7.4剪力、彎矩方程與剪力、彎矩圖7.5剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系第8章梁的平面彎曲應(yīng)力、變形與強(qiáng)度、剛度計(jì)算8.1平面彎曲正應(yīng)力8.2慣性矩與平行移軸公式8.3彎曲剪應(yīng)力簡(jiǎn)介8.4梁的強(qiáng)度條件8.5平面彎曲變形的概念8.6計(jì)算梁變形的積分法與疊加法8.7梁的剛度條件8.8簡(jiǎn)單超靜定梁8.9提高梁強(qiáng)度和剛度的主要措施第9章應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論9.1應(yīng)力狀態(tài)的概念9.2平面應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析9.3應(yīng)力圓、極值應(yīng)力與主應(yīng)力9.4強(qiáng)度理論第10章組合變形時(shí)桿件的強(qiáng)度計(jì)算10.1彎拉(壓)組合強(qiáng)度計(jì)算10.2彎扭組合強(qiáng)度計(jì)算第11章壓桿穩(wěn)定問(wèn)題11.1穩(wěn)定性概念11.2細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界載荷的歐拉公式11.3歐拉公式的適用范圍中小柔度桿臨界應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式11.4壓桿的穩(wěn)定條件第3篇運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)第12章點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)12.1描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的方法12.2點(diǎn)的速度和加速度12.3求點(diǎn)的速度和加速度的直角坐標(biāo)法12.4求點(diǎn)的速度和加速度的自然坐標(biāo)法第13章剛體的根本運(yùn)動(dòng)13.1剛體的平動(dòng)13.2剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)13.3定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度和加速度第14章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)14.1點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)的概念14.2點(diǎn)的速度合成定理第15章剛體的平面運(yùn)動(dòng)15.1剛體平面運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化15.2平面圖形上各點(diǎn)速度的求法第16章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程16.1質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)根本方程16.2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程及其應(yīng)用16.3質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理16.4慣性力和質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗伯原理16.5剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程16.6動(dòng)能定理(1)本書主要構(gòu)成(2)主要內(nèi)容(3)研究模型圖0.1圖0.2緒論圖0.3圖0.4圖0.5圖0.6圖0.7圖0.81.1靜力學(xué)的根本概念1.1.1矢量法力作用于物體將產(chǎn)生兩種效果，一種是使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，稱為力的第1篇靜力學(xué)第1章靜力學(xué)的根本概念和物體的受力分析

外效應(yīng)；另一種是使物體產(chǎn)生變形，稱為力的內(nèi)效應(yīng)。力是物體間的相互作用，這種作用使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，或者使物體發(fā)生變形。圖1.1

1.1.2剛體的概念1.1.3平衡的概念1.2靜力學(xué)的根本公理公理一二力平衡公理作用于剛體上的兩個(gè)力平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力大小相等，指向相反，并作用于同一直線上。公理二加減平衡力系公理在作用于剛體上的任何一個(gè)力系上，加上或減去任一平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效應(yīng)。圖1.2圖1.3推論力的可傳性原理作用于剛體上的力，可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，而不改變它對(duì)剛體的作用效應(yīng)。公理三力的平行四邊形法那么作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)仍在該點(diǎn)，合力的大小和方向由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線來(lái)確定，如圖1.5所示。圖1.4圖1.5推論三力平衡匯交定理剛體受不平行的三力作用而平衡時(shí)，這三力的作用線必匯交于一點(diǎn)且位于同一平面內(nèi)(如圖1.8)。圖1.6公理四作用與反作用定律兩物體間相互作用的力，總是大小相等、方向相反，作用線相同，同時(shí)分別作用在這兩個(gè)物體上。圖1.8圖1.71.3約束與約束反力1.3.1柔性體約束1.3.2光滑面約束圖1.9圖1.10圖1.11圖1.121.3.3圓柱鉸鏈約束(1)固定鉸支座(2)輥軸支座(3)中間鉸鏈圖1.131.3.4光滑球形鉸鏈約束圖1.14圖1.151.3.5軸承約束1)向心軸承。2)向心推力軸承。圖1.16圖1.171.4隔離體與受力圖圖1.18圖1.19圖1.202.1工程中的平面一般力系問(wèn)題第2章平面力系圖2.12.2力在坐標(biāo)軸上的投影2.2.1力在坐標(biāo)軸上的投影圖2.2圖2.32.2.2合力投影定理圖2.4圖2.5圖2.6平面匯交力系合成的結(jié)果是一個(gè)合力，其大小和方向由力多邊形的封閉邊來(lái)表示，其作用線通過(guò)各力的匯交點(diǎn)，即合力等于各分力的矢量和。2.3力矩與平面力偶理論2.3.1力對(duì)點(diǎn)之矩2.3.2力偶及其性質(zhì)圖2.7圖2.8圖2.9圖2.11圖2.102.3.3平面力偶系的合成與平衡圖2.12圖2.13圖2.14圖2.15圖2.162.4力的平移定理由此得到以下結(jié)論：作用于剛體上的力在其作用線平面內(nèi)可以平行移動(dòng)到平面內(nèi)的任意一點(diǎn)，為了保證該力對(duì)剛體的作用效應(yīng)不變，需要附加一個(gè)力偶，附加力偶的力偶矩在數(shù)值上等于原力對(duì)平移點(diǎn)之矩。此即為力向一點(diǎn)平移定理。圖2.172.5.2簡(jiǎn)化結(jié)果的討論圖2.182.5.2簡(jiǎn)化結(jié)果的討論圖2.19圖2.202.6平面一般力系的平衡方程及其應(yīng)用2.6.1平面一般力系的平衡方程物體相對(duì)于地面保持靜止或做勻速直線運(yùn)圖2.21

動(dòng)的狀態(tài)，只有當(dāng)平面力系的主矢和對(duì)任意一點(diǎn)的主矩同時(shí)為零時(shí)候，力系既不能使物體發(fā)生移動(dòng)也不能使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)物體處于平衡狀態(tài)。因此平面一般力系的平衡條件可以寫成

由此得到平面一般力系的解析條件是：力系中各力在兩個(gè)任選的坐標(biāo)軸中每一個(gè)軸

上的投影的代數(shù)和分別等于零，各力對(duì)于平面內(nèi)任意一點(diǎn)之矩的代數(shù)和也等于零。(2.15)式稱為平面一般力系的平衡方程。圖2.22圖2.23圖2.24圖2.252.6.2平面匯交力系的平衡方程圖2.26圖2.272.6.3平面平行力系的平衡方程圖2.282.7物體系統(tǒng)的平衡靜定與超靜定問(wèn)題2.7.1靜定與超靜定的概念2.7.2物體系統(tǒng)的平衡系統(tǒng)如果整體是平衡的，那么組成系統(tǒng)的每一個(gè)局部以及每一個(gè)剛體也必然處于平衡狀態(tài)。圖2.29圖2.30圖2.31圖2.312.8考慮摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題2.8.1滑動(dòng)摩擦2.8.2摩擦角與自鎖現(xiàn)象2.8.3考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題圖2.34圖2.35圖2.362.8.4滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦力偶矩的最大值mmax與法向反力成正比即圖2.37圖2.383.1力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影3.1.1直接投影法第3章空間力系圖3.1圖3.23.1.2二次投影法圖3.3圖3.43.1.3合力投影定理3.2力對(duì)軸之矩合力矩定理3.2.1力對(duì)軸之矩圖3.53.2.2合力矩定理圖3.63.3空間力系的平衡方程及其應(yīng)用圖3.7圖3.8圖3.9圖3.10圖3.11圖3.12正文圖3.13圖3.143.4重心3.4.1重心的概念3.4.2重心坐標(biāo)公式(1)重心坐標(biāo)的一般公式圖3.15(2)均質(zhì)物體的重心坐標(biāo)公式(3)均質(zhì)薄板的重心3.4.3確定物體重心的方法(1)對(duì)稱性法(2)分割法圖3.16圖3.17正文圖3.18圖3.19圖3.20圖3.21(4)實(shí)驗(yàn)方法(a)懸掛法(b)稱重法4.1軸向拉伸與壓縮的根本概念第2篇材料力學(xué)第4章軸向拉伸與壓縮圖4.1

4.2軸向拉伸與壓縮的內(nèi)力4.2.1內(nèi)力與截面法4.2.2軸力與軸力圖圖4.2

圖4.3正文圖4.4圖4.54.3軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力4.3.1應(yīng)力的概念4.3.2橫截面上的應(yīng)力計(jì)算圖4.64.4軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形4.4.1軸向變形與胡克定律圖4.7圖4.84.4.2橫向變形與泊松比圖4.9圖4.104.5材料在軸向拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能4.5.1拉伸試驗(yàn)低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能圖4.11圖4.124.5.3其他材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能圖4.13圖4.14圖4.15圖4.16圖4.174.6許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件4.6.1極限應(yīng)力許用應(yīng)力平安系數(shù)4.6.2強(qiáng)度條件4.6.3三類強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題圖4.184.7拉壓超靜定問(wèn)題簡(jiǎn)介4.7.1超靜定的概念及其解法圖4.19圖4.20正文圖4.21圖4.22圖4.234.7.2溫度應(yīng)力和剩余應(yīng)力介紹4.8應(yīng)力集中的概念圖4.24圖4.255.1剪切與剪切的實(shí)用計(jì)算第5章剪切與擠壓圖5.1圖5.2圖5.35.2擠壓與擠壓的實(shí)用計(jì)算圖5.4圖5.5圖5.6

圖5.7(1)拉伸強(qiáng)度計(jì)算和校核(2)剪切強(qiáng)度計(jì)算和校核(3)擠壓強(qiáng)度計(jì)算和校核圖5.8圖5.96.1圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實(shí)例第6章圓軸扭轉(zhuǎn)圖6.1圖6.26.2外力偶矩的計(jì)算扭矩與扭矩圖6.2.1外力偶矩的計(jì)算6.2.2扭矩與扭矩圖圖6.3正文圖6.4圖6.5正文圖6.66.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力與強(qiáng)度條件6.3.1切應(yīng)力互等定理剪切虎克定律兩個(gè)互相垂直的截面上在相交處的切應(yīng)力成對(duì)存在，且大小相等、符號(hào)相反。圖6.76.3.2圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的橫截面上的切應(yīng)力圖6.86.3.3極慣性矩與抗扭截面模量的計(jì)算圖6.96.3.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件圖6.10圖6.11圖6.12圖6.136.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度條件6.4.1圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形圖6.146.4.2圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度條件7.1平面彎曲的概念與實(shí)例第7章梁的平面彎曲內(nèi)力圖7.1正文圖7.2圖7.3圖7.47.2梁的載荷與支反力7.2.1梁的載荷(1)集中載荷(2)集中力偶(3)分布載荷7.2.2支座形式與支反力7.2.3梁的類型(1)簡(jiǎn)支梁(2)外伸梁(3)懸臂梁圖7.5圖7.67.3剪力與彎矩圖7.7圖7.8圖7.9

圖7.10圖7.117.4剪力、彎矩方程與剪力、彎矩圖7.4.1剪力、彎矩方程7.4.2剪力、彎矩圖圖7.12圖7.13正文圖7.14圖7.157.5剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系7.5.1剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系正文圖7.167.5.2利用剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系繪制剪力、彎矩圖圖7.178.1平面彎曲正應(yīng)力8.1.1純彎曲試驗(yàn)與根本假設(shè)8.1.2彎曲正應(yīng)力一般公式(1)幾何變形關(guān)系第8章梁的平面彎曲應(yīng)力、變形與強(qiáng)度、剛度計(jì)算圖8.1圖8.2(2)物理關(guān)系(3)靜力學(xué)關(guān)系圖8.38.2慣性矩與平行移軸公式8.2.1簡(jiǎn)單截面的慣性矩(1)矩形截面的慣性矩(2)圓形截面與圓環(huán)形截面的慣性矩圖8.4

圖8.58.2.2組合截面的慣性矩8.2.3平行移軸公式圖8.6圖8.7圖8.88.3彎曲剪應(yīng)力簡(jiǎn)介8.3.1矩形截面梁橫截面上的剪應(yīng)力8.3.2其他常見(jiàn)典型截面梁的最大剪應(yīng)力公式(1)工字形截面梁的最大剪應(yīng)力公式圖8.10(2)圓形截面梁的最大剪應(yīng)力公式(3)圓環(huán)形截面梁的最大剪應(yīng)力公式8.4梁的強(qiáng)度條件8.4.1彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件8.4.2彎曲剪應(yīng)力強(qiáng)度條件圖8.11圖8.12圖8.13圖8.148.5平面彎曲變形的概念(1)撓度(2)轉(zhuǎn)角(3)撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖8.15圖8.16圖8.178.6計(jì)算梁變形的積分法與疊加法8.6.1撓曲線近似微分方程圖8.188.6.2計(jì)算梁變形的積分法圖8.19圖8.20圖8.218.6.3計(jì)算梁變形的疊加法圖8.22圖8.238.7梁的剛度條件8.8簡(jiǎn)單超靜定梁8.8.1超靜定梁的概念圖8.24圖8.25圖8.268.9提高梁強(qiáng)度和剛度的主要措施8.9.1減小最大彎矩值(1)合理布置載荷(2)合理安置支座圖8.27圖8.28圖8.298.9.2選擇合理的截面形狀圖8.308.9.3采用等強(qiáng)度梁圖8.319.1應(yīng)力狀態(tài)的概念第9章應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論圖9.1圖9.29.2平面應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析9.2.1斜截面的應(yīng)力9.2.2極值應(yīng)力及主平面(1)主平面、極值正應(yīng)力(2)極值切應(yīng)力9.2.3應(yīng)力圓的繪制及應(yīng)用(1)應(yīng)力圓的概念(2)應(yīng)力圓的繪制(3)應(yīng)力圓的應(yīng)用a.利用應(yīng)力圓確定任意斜截面上的應(yīng)力b.利用應(yīng)力圓確定主應(yīng)力的數(shù)值及主平面的方位c.利用應(yīng)力圓確定極值切應(yīng)力及其作用面的方位圖9.3圖9.49.3應(yīng)力圓、極值應(yīng)力與主應(yīng)力9.3.1斜截面的應(yīng)力圖9.59.3.2極值應(yīng)力9.4強(qiáng)度理論9.4.1強(qiáng)度理論的概念9.4.2四種常見(jiàn)的強(qiáng)度理論(1)最大拉應(yīng)力理論(第一強(qiáng)度理論)(2)最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論(第二強(qiáng)度理論)(3)最大切應(yīng)力理論(第三強(qiáng)度理論)(4)均方根切應(yīng)力理論(第四強(qiáng)度理論)四種常見(jiàn)強(qiáng)度理論應(yīng)用(1)相當(dāng)應(yīng)力(2)選用強(qiáng)度理論的原那么(3)應(yīng)用強(qiáng)度理論解決實(shí)際問(wèn)題的步驟a.分析受力構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力；b.確定主應(yīng)力σ1、σ2、σ3；c.選用適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度理論，計(jì)算相當(dāng)應(yīng)力σr；d.應(yīng)用強(qiáng)度條件σr≤［σ］進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。第10章組合變形時(shí)桿件的強(qiáng)度計(jì)算圖10.110.1彎拉(壓)組合強(qiáng)度計(jì)算圖10.2圖10.3圖10.410.2彎扭組合強(qiáng)度計(jì)算(1)按第三強(qiáng)度理論計(jì)算(2)按第四強(qiáng)度理論計(jì)算圖10.5圖10.6圖10.7圖10.7圖10.8圖10.811.1穩(wěn)定性概念第11章壓桿穩(wěn)定問(wèn)題圖11.1圖11.2圖11.3圖11.411.2細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界載荷的歐拉公式11.2.1兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷其他細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷11.3歐拉公式的適用范圍中小柔度桿臨界應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式臨界應(yīng)力與柔度歐拉公式的適用范圍11.3.3中小柔度桿的臨界應(yīng)力圖11.5圖11.6圖11.7圖11.811.4壓桿的穩(wěn)定條件圖11.9圖11.10圖11.1112.1描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的方法12.1.1矢量法第3篇運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)第12章點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)圖12.1直角坐標(biāo)法12.1.3自然坐標(biāo)法12.2點(diǎn)的速度和加速度點(diǎn)的速度圖12.2圖12.3點(diǎn)的加速度圖12.412.3求點(diǎn)的速度和加速度的直角坐標(biāo)法12.4求點(diǎn)的速度和加速度的自然坐標(biāo)法自然坐標(biāo)軸系用自然坐標(biāo)法求點(diǎn)的速度圖12.5用自然坐標(biāo)法求點(diǎn)的加速度圖12.7圖12.8圖12.913.1剛體的平動(dòng)第13章剛體的根本運(yùn)動(dòng)圖13.1圖13.213.2剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)方程角速度圖13.3角加速度13.3定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度和加速度圖13.4圖13.5圖13.6圖13.7圖13.814.1點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)的概念第14章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)圖14.1圖14.214.2點(diǎn)的速度合成定理絕對(duì)速度、相對(duì)速度和牽連速度圖14.3圖14.4圖14.5圖14.615.1剛體平面運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化剛體平面運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化第15章剛體的平面運(yùn)動(dòng)圖15.1剛體平面運(yùn)動(dòng)可分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)速度合成法(基點(diǎn)法)圖15.2圖15.3圖15.4圖15.5速度投影法圖15.7圖15.615.2.3速度瞬心法圖15.8圖15.9圖15.10圖15.11圖15.12圖15.13圖15.14