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绪论1

0.1 工程力学的研究内容和任务1

0.2 工程力学的力学模型2

0.3 工程力学的研究方法2

第一篇 静力学4

第1章 静力学的基础4

1.1 静力学基本概念4

1.1.1 力的概念4

1.1.2 刚体的概念5

1.2 静力学公理5

1.2.1 公理一（二力平衡公理）6

1.2.2 公理二（加减平衡力系公理）6

1.2.3 公理三（力的平行四边形公理）7

1.2.4 公理四（作用和反作用公理）8

1.2.5 公理五（刚化原理）9

1.3 约束和约束反力9

1.4 物体的受力分析和受力图14

习题17

第2章 平面基本力系20

2.1 平面汇交力系的合成与平衡20

2.1.1 几何法20

2.1.2 解析法22

2.2 平面力对点之矩的概念及计算23

2.2.1 力对点之矩——力矩24

2.2.2 合力矩定理24

2.3 平面力偶理论25

2.3.1 力偶与力偶矩25

2.3.2 力偶的性质26

2.3.3 力偶系的简化及平衡条件26

习题28

第3章 平面任意力系和摩擦31

3.1 平面力系向一点简化31

3.1.1 力的平移定理31

3.1.2 力系向任意一点简化、主矢和主矩32

3.2 力系简化结果的分析·合力矩定理33

3.3 平面任意力系的平衡条件及平衡方程34

3.4 物体系统的平衡、静定和静不定问题37

3.5 摩擦41

3.5.1 滑动摩擦41

3.5.2 摩擦角与自锁现象42

习题46

第4章 空间力系和重心48

4.1 空间汇交力系48

4.1.1 力在直角坐标轴上的投影及其分解48

4.1.2 空间汇交力系的合成50

4.1.3 空间汇交力系的平衡51

4.2 力矩52

4.2.1 空间力对点之矩52

4.2.2 空间力对轴之矩53

4.2.3 力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系54

4.3 空间力偶理论55

4.3.1 空间力偶的等效定理·力偶矩矢的概念55

4.3.2 空间力偶系的合成与平衡56

4.4 空间力系向一点的简化·主矢和主矩56

4.4.1 力系的简化56

4.4.2 简化结果的分析58

4.5 空间任意力系的平衡条件和平衡方程58

4.5.1 空间任意力系的平衡条件58

4.5.2 空间任意力系的平衡方程59

4.5.3 空间平行力系59

4.6 物体的重心61

4.6.1 重心的概念61

4.6.2 重心的坐标61

4.6.3 求重心的几种常用方法63

习题66

第二篇 材料力学70

第5章 材料力学中的几个基本问题70

5.1 材料力学的任务70

5.2 可变形固体的基本假设71

5.3 材料力学中的几个基本概念72

5.3.1 外力、内力及应力的概念72

5.3.2 位移、变形与应变74

5.4 杆件变形的基本形式76

5.4.1 轴向拉伸或压缩76

5.4.2 剪切77

5.4.3 扭转77

5.4.4 弯曲77

习题78

第6章 拉伸、压缩与剪切79

6.1 轴向拉伸与压缩的概念及实例79

6.2 拉（压）杆的内力及内力图79

6.3 拉（压）杆截面上的应力81

6.3.1 横截面上的应力81

6.3.2 斜截面上的应力83

6.4 拉（压）杆的变形84

6.4.1 纵向变形及纵向应变84

6.4.2 横向变形与横向应变84

6.4.3 胡克定律85

6.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能88

6.5.1 材料的拉伸与压缩实验89

6.5.2 低碳钢拉伸时的机械性质89

6.5.3 铸铁拉伸时的机械性质93

6.5.4 材料在压缩时的力学性质93

6.6 拉（压）杆的强度计算94

6.6.1 许用应力和安全系数94

6.6.2 轴向拉伸和压缩时的强度计算95

6.7 拉（压）杆的超静定问题97

习题99

第7章 剪切101

7.1 剪切概述101

7.2 连接件的剪切与挤压实用计算102

7.2.1 剪切强度的实用计算102

7.2.2 挤压强度的实用计算103

习题104

第8章 扭转106

8.1 概述106

8.2 轴的内力——扭矩及扭矩图107

8.2.1 轴的外力偶矩的计算107

8.2.2 轴扭转时的内力——扭矩和扭矩图107

8.3 薄壁圆筒的扭转109

8.3.1 薄壁圆筒扭转时的应力110

8.3.2 薄壁圆筒扭转时的变形111

8.3.3 剪应力互等定理111

8.3.4 纯剪切、剪切胡克定律112

8.4 圆轴扭转时的应力与变形112

8.4.1 圆轴扭转时横截面上的应力112

8.4.2 极惯性矩Ip和抗扭截面模量Wp的计算115

8.4.3 圆轴扭转的强度条件116

8.5 圆轴在扭转时的变形和刚度条件118

8.5.1 圆轴扭转时的变形118

8.5.2 圆轴扭转时的刚度条件118

习题120

第9章 弯曲内力122

9.1 平面弯曲的概念与梁的分类122

9.1.1 平面弯曲的概念122

9.1.2 梁的计算简图123

9.2 梁的内力——剪力和弯矩124

9.3 剪力方程与弯矩方程·剪力图与弯矩图127

9.4 载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系132

习题135

第10章 弯曲应力138

10.1 梁横截面上的正应力138

10.1.1 弯曲变形的基本假设138

10.1.2 梁横截面上的正应力139

10.2 梁横截面上的切应力142

10.2.1 矩形截面142

10.2.2 圆形截面143

10.2.3 工字形截面144

10.3 梁的弯曲强度条件145

10.3.1 弯曲正应力强度条件145

10.3.2 弯曲切应力强度条件147

10.4 梁的合理设计149

10.4.1 合理选取截面形状149

10.4.2 合理设计梁的外形151

习题151

第11章 弯曲变形153

11.1 梁的挠度与横截面转角153

11.2 梁的挠曲线近似微分方程154

11.3 积分法求梁的变形155

11.4 叠加法求梁的变形158

11.5 梁的刚度条件160

11.6 超静定梁162

习题163

第12章 应力状态理论与强度理论166

12.1 应力状态的概念166

12.2 二向应力状态分析168

12.2.1 解析法168

12.2.2 图解法170

12.3 三向应力状态分析173

12.4 强度理论174

12.4.1 强度理论的概述174

12.4.2 常用的4种强度理论175

习题177

第13章 组合变形179

13.1 概述179

13.2 斜弯曲180

13.3 弯扭组合变形184

13.4 弯拉（压）扭组合变形187

13.5 偏心拉（压）与截面核心190

习题192

第14章 压杆稳定195

14.1 压杆稳定的概念195

14.2 压杆的临界力的欧拉公式196

14.2.1 两端铰接压杆临界力的欧拉公式196

14.2.2 不同杆端约束情况下压杆临界载荷的欧拉公式198

14.3 欧拉公式的适用范围·临界应力总图199

14.4 压杆的稳定性校核202

习题204

第15章 能量法206

15.1 应变能及其计算206

15.1.1 应变能概念206

15.1.2 应变能的计算207

15.2 互等定理209

15.3 余能210

15.4 卡氏定理211

15.4.1 卡氏第一定理212

15.4.2 卡氏第二定理213

15.5 莫尔定理213

习题221

附录223

附录A 简单载荷作用下梁的挠度和转角223

附录B 型钢规格表225

参考文献240