目录
工程力学总论
0.1工程力学的研究内容
0.2工程力学的研究模型
0.3工程力学与生产实践的关系
第1篇工程静力学
第1章静力学的基本概念和受力分析
1.1静力学基本概念
1.1.1刚体的概念
1.1.2力的概念
1.1.3平衡的概念
1.2静力学公理
1.2.1二力平衡公理
1.2.2力的平行四边形法则
1.2.3加减平衡力系公理
1.2.4作用力与反作用力定律
1.2.5刚化原理
1.3约束与约束反力
1.3.1约束的概念
1.3.2工程中几种常见的约束类型
1.4物体的受力分析和受力图
1.4.1受力分析的概念
1.4.2受力图的画法
本章总结
分析思考题
习题
第2章平面简单力系
2.1平面汇交力系的合成与平衡
2.1.1平面汇交力系合成与平衡的几何法
2.1.2力在直角坐标轴上的投影
2.1.3合力投影定理
2.1.4平面汇交力系合成与平衡的解析法
2.2力对点之矩合力矩定理
2.2.1力对点之矩
2.2.2合力矩定理
2.3力偶平面力偶系的简化与平衡
2.3.1力偶的概念
2.3.2力偶的性质
2.3.3平面力偶系的合成与平衡
本章总结
分析思考题
习题
第3章平面任意力系
3.1力线平移定理
3.2平面任意力系的简化
3.2.1平面任意力系向平面内一点的简化
3.2.2主矢和主矩的概念
3.2.3固定端约束
*3.2.4平面任意力系简化结果的讨论
3.3平面任意力系的平衡条件和平衡方程
3.3.1平面任意力系的平衡条件
3.3.2平面任意力系的平衡方程
3.4物体系统的平衡
3.4.1静定与静不定的概念
3.4.2物体系统平衡的特点和解法
3.5考虑摩擦时的平衡问题
3.5.1滑动摩擦
3.5.2考虑摩擦时的平衡问题
本章总结
分析思考题
习题
第4章空间力系
4.1空间汇交力系
4.1.1力在空间直角坐标轴上的投影和分力
4.1.2空间汇交力系的合成与平衡条件
4.2空间力偶系
4.2.1空间力偶的矢量表示
4.2.2空间力偶系的合成与平衡
4.3力对点的矩与力对轴的矩
4.3.1空间力对点的矩的矢量表示
4.3.2空间力对轴的矩
4.3.3力对点的矩与力对轴的矩的关系
4.4空间任意力系
4.4.1空间约束简介
4.4.2空间任意力系的简化
*4.4.3空间力系简化结果的讨论
4.4.4空间任意力系的平衡方程
本章总结
分析思考题
习题
第2篇材 料 力 学
第5章材料力学的基本概念
5.1材料力学的任务
5.1.1构件的承载能力要求
5.1.2材料力学的任务
5.2材料的基本假设
5.3内力、截面法和应力
5.3.1内力的概念
5.3.2截面法
5.3.3应力的概念
5.4变形和应变
5.4.1变形和位移
5.4.2正应变和切应变
5.5杆件变形的基本形式
本章总结
分析思考题
习题
第6章轴向拉伸、压缩和剪切
6.1轴向拉伸、压缩的概念和内力分析
6.1.1轴向拉伸和压缩的工程实例
6.1.2轴向拉伸和压缩的特点
6.1.3轴向拉伸和压缩时横截面上的内力
6.2轴向拉伸和压缩时横截面上的应力
6.2.1变形现象和平面假设
6.2.2应力分布规律
6.2.3应力计算公式
6.3材料拉伸和压缩时的力学性能
6.3.1材料拉伸时的力学性能
6.3.2材料在压缩时的力学性能
6.4失效、安全因数和强度计算
6.4.1强度失效的概念
6.4.2安全因数和许用应力
6.4.3强度条件、三类强度计算问题
6.5轴向拉伸和压缩时的变形
6.5.1纵向变形、胡克定律
6.5.2横向变形、泊松比
6.6拉伸和压缩的简单静不定问题
6.6.1拉压静不定的概念
6.6.2拉压静不定问题的解法
*6.7应力集中与圣维南原理
6.7.1应力集中的概念
6.7.2圣维南原理
6.8剪切与挤压的实用计算
6.8.1剪切与挤压的概念
6.8.2剪切的实用计算
6.8.3挤压的实用计算
本章总结
分析思考题
习题
第7章扭转
7.1扭转的概念和内力分析
7.1.1扭转的工程实例
7.1.2圆轴扭转的受力和变形特点
7.1.3外力偶矩的计算
7.1.4扭转时横截面上的扭矩和扭矩图
7.2纯剪切
7.2.1薄壁圆筒扭转时的切应力分析
7.2.2纯剪切的概念、切应力互等定理
7.2.3剪切胡克定律
7.3圆轴扭转时横截面上的应力和强度计算
7.3.1圆轴扭转时横截面上的应力分析
7.3.2圆轴扭转时的强度条件
7.3.3极惯性矩和抗扭截面系数
7.3.4三类强度计算问题
7.4圆轴扭转时的变形与刚度计算
7.4.1圆轴扭转时的变形
7.4.2圆轴扭转时的刚度条件和三类刚度计算问题
本章总结
分析思考题
习题
第8章弯曲内力和弯曲应力
8.1弯曲的概念和力学模型的简化
8.1.1弯曲的工程实例
8.1.2弯曲的受力和变形特点
8.1.3平面弯曲的概念
8.1.4梁的力学模型的简化
8.1.5静定梁的三种基本形式
8.2剪力和弯矩
8.2.1剪力和弯矩
8.2.2剪力方程和弯矩方程
8.2.3剪力图和弯矩图
*8.2.4载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系
8.3纯弯曲时的正应力
8.3.1纯弯曲的概念
8.3.2纯弯曲试验及假设
8.3.3纯弯曲时横截面上的正应力
8.4横力弯曲时的正应力和强度计算
8.4.1横截面上的应力特点和正应力计算公式
8.4.2弯曲正应力强度条件
8.4.3抗拉和抗压强度不同的材料的弯曲强度计算
8.4.4三种强度计算问题
*8.4.5弯曲切应力简介
*8.4.6提高梁强度的措施
本章总结
分析思考题
习题
第9章弯曲变形
9.1弯曲变形概述
9.1.1弯曲变形问题的工程实例
9.1.2梁的位移的度量——挠度和转角
9.1.3挠度和转角的关系
9.2挠曲线微分方程及其积分
9.2.1挠曲线微分方程
9.2.2挠曲线微分方程的积分
9.2.3积分常数的确定、约束条件和连续光滑条件
9.2.4用积分法求梁的位移
9.3用叠加法求梁的位移
9.3.1多个载荷作用时求梁的位移的叠加法
9.3.2逐段刚化法
9.4简单静不定梁
9.4.1静不定梁的概念
9.4.2变形比较法求解简单静不定梁
*9.4.3超静定梁中的支座沉陷问题
9.5梁的刚度条件和提高梁的刚度的措施
9.5.1梁的刚度条件
*9.5.2提高梁的刚度的措施
本章总结
分析思考题
习题
第10章应力状态和强度理论
10.1应力状态概述
10.1.1问题的提出
10.1.2应力状态的概念
10.1.3单元体的取法
10.1.4主应力和主平面
10.2二向应力状态分析的解析法
10.2.1二向应力状态下斜截面的应力
10.2.2主应力和主平面方位
10.2.3最大切应力
10.3二向应力状态分析的图解法
10.3.1应力圆的概念
10.3.2应力圆的画法
10.3.3用图解法求斜截面的应力
10.3.4用图解法求主应力和最大切应力
10.4三向应力状态
10.4.1三向应力状态概述
10.4.2三向应力状态的最大应力
10.4.3广义胡克定律
10.5强度理论概述
10.5.1材料的破坏形式
10.5.2强度理论的概念
10.6四种常用的强度理论
10.6.1最大拉应力理论(第一强度理论)
10.6.2最大拉应变理论(第二强度理论)
10.6.3最大切应力理论(第三强度理论)
10.6.4畸变能密度理论(第四强度理论)
10.7强度理论的应用
10.7.1强度理论的选用
10.7.2应用举例
本章总结
分析思考题
习题
第11章组合变形强度计算
11.1组合变形概述
11.1.1组合变形的概念和分类
11.1.2组合变形的研究方法——叠加法
11.2斜弯曲
11.2.1斜弯曲的概念
11.2.2内力与应力的计算
11.2.3最大正应力和强度条件
11.3拉伸(压缩)与弯曲的组合
11.3.1产生拉(压)弯组合变形的两种受力情况
11.3.2最大正应力和强度条件
11.4弯曲与扭转的组合
11.4.1弯扭组合变形杆件的危险截面分析
11.4.2危险点及其应力状态
11.4.3强度条件及其应用
本章总结
分析思考题
习题
第12章压杆稳定
12.1压杆稳定的概念
12.1.1平衡稳定性的概念
12.1.2压杆的稳定性
12.1.3细长压杆及失稳现象
12.2细长压杆的临界压力
12.2.1两端铰支细长压杆的临界压力
12.2.2其他支座条件下细长压杆的临界压力
12.2.3欧拉公式的统一表达形式
12.3欧拉公式的适用范围经验公式
12.3.1临界应力和柔度
12.3.2欧拉公式的适用范围
12.3.3中、小柔度杆的临界应力
12.3.4临界应力总图
12.3.5关于失稳方向的判断
12.4压杆的稳定计算
12.4.1安全因数法
12.4.2折减因数法
*12.5提高压杆稳定性的措施
12.5.1选择合理的压杆截面形状
12.5.2尽量减少压杆的长度
12.5.3改善压杆的约束条件
12.5.4合理选择压杆材料
本章总结
分析思考题
习题
第13章动荷载和交变应力
13.1动荷载概述
13.1.1静荷载与动荷载
13.1.2动荷载的类型及研究方法
13.2动静法的应用
13.2.1等加速直线运动构件的应力计算
13.2.2等速转动时构件的应力计算
13.3杆件受冲击荷载时的应力和变形计算
13.3.1冲击问题的简化
13.3.2用能量法解冲击问题
13.3.3动荷因数的计算
13.4交变应力和疲劳失效
13.4.1交变应力的名词术语
13.4.2疲劳失效现象及原因分析
13.4.3持久极限与应力寿命曲线
13.5影响持久极限的因素
13.5.1应力集中的影响
13.5.2零件尺寸的影响
13.5.3表面加工质量的影响
本章总结
分析思考题
习题
附录
附录A工程力学试验指导
A.1常温静载拉伸和压缩试验
A.1.1材料拉伸时的力学性能测定
A.1.2材料压缩时的力学性能测定
A.1.3试验报告
A.2弯曲正应力试验
A.2.1试验目的
A.2.2试验设备
A.2.3试验步骤
A.2.4数据处理及试验报告
附录B平面图形的几何性质
B.1静矩和形心
B.1.1静矩
B.1.2形心
B.2惯性矩和惯性积
B.3平行移轴公式
附录C型钢表
参考文献
